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2014 Fiscal Year Annual Research Report

生殖細胞と多能性幹細胞の相互転換機構

Research Project

Project/Area Number 24390097
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

木村 透  北里大学, 理学部, 教授 (50280962)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords生殖細胞 / 多能性 / 幹細胞 / 分化誘導 / ES細胞 / iPS細胞 / EG細胞 / シグナル
Outline of Annual Research Achievements

1、生殖細胞から多能性幹細胞へのリプログラミング
生殖細胞のもととなる始原生殖細胞は、増殖因子で刺激すると、EG細胞(embryonic germ cell)と呼ばれる多能性幹細胞へと初期化される。一方、体細胞は、初期化因子群を遺伝子導入することで人工多能性幹細胞(iPS細胞:induced pluripotent stem cell)へと初期化される。iPS細胞は初期化遺伝子を導入することで誘導されるが、近年初期化遺伝子のはたらきを代替できる小分子化合物が派遣されてきている。本研究では、これらの小分子化合物を1種類加えるだけでで始原生殖細胞を初期化できることを明らかにした。この結果は、生殖細胞の初期化と体細胞の初期化には、共通の分子機構が存在することを示したものであり、成果をStem Cells誌に発表した。また、我々は、Aktシグナルが、始原生殖細胞の初期化を促進することを示してきた。本研究では、Aktシグナルが、iPS細胞の誘導効率も上昇させることを示し、自然免疫系遺伝子やmiRNAが初期化に関与する可能性を示唆することができた。
2、多能性細胞から生殖細胞への試験管内分化誘導
中胚葉と始原生殖細胞は、発生の同じ時に同じ場所で分化することが知られている。本研究では、試験管内におけるES細胞の中胚葉分化誘導系を用いて、MAPK(Mitogen- Activated Protein Kinase)シグナルを阻害すると、ES細胞から始原生殖細胞様の細胞を誘導できることを見出した。この研究成果によりMAPKシグナルの活性化と不活性化が、中胚葉と生殖細胞への運命づけを二分するシグナルであることを明らかにしたものであり、その成果をStem Cells誌に発表した。さらに、Brca2、Snf5、mTorシグナルが、始原生殖細胞の発生に重要であることを示した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Pluripotent stem cells derived from mouse primordial germ cells by small molecule compounds.2015

    • Author(s)
      Kimura T et al.
    • Journal Title

      Stem Cells

      Volume: 33 Pages: 45-55

    • DOI

      10.1002/stem.1838

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dppa3 expression is critical for generation of fully-reprogrammed iPS cells and maintenance of Dlk1-Dio3 imprinting.2015

    • Author(s)
      Xu X et al.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 6 Pages: 6008

    • DOI

      10.1038/ncomms7008

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Stella preserves maternal chromosome integrity by inhibiting 5hmC-dependent gammaH2AX accumulation.2015

    • Author(s)
      Nakatani et al.
    • Journal Title

      EMBO Reports

      Volume: 16 Pages: 582-589

    • DOI

      10.15252/embr.201439427

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Induction of primordial germ cell-like cells from mouse embryonic stem cells by ERK signal inhibition.2014

    • Author(s)
      Kimura T et al.
    • Journal Title

      Stem Cells

      Volume: 32 Pages: 2668-2678

    • DOI

      10.1002/stem.1781.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The majority of early primordial germ cells acquire pluripotency by Akt activation.2014

    • Author(s)
      Matsui Y et al.
    • Journal Title

      Development

      Volume: 141 Pages: 4457-4467

    • DOI

      10.1242/dev.113779

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 始原生殖細胞の分化と脱分化2014

    • Author(s)
      木村 透
    • Organizer
      京都大学霊長類研究所研究会 「霊長類への展開に向けた幹細胞・生殖細胞・エピゲノム研究」
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-27
    • Invited
  • [Presentation] Pluripotent stem cells derived from mouse primordial germ cells by small molecule compounds.2014

    • Author(s)
      Kimura T et al.
    • Organizer
      The 12th Stem Cell Research Symposium
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-05-29 – 2014-05-30
  • [Presentation] Induction of primordial germ cell-like cells from mouse embryonic stem cells by ERK signal inhibition.2014

    • Author(s)
      Odamoto M & Kimura T et al.
    • Organizer
      The 12th Stem Cell Research Symposium
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-05-29 – 2014-05-30
  • [Presentation] Promotion of iPS cell induction by Akt signaling activation.2014

    • Author(s)
      Fujikawa K & Kimura T
    • Organizer
      The 12th Stem Cell Research Symposium
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-05-29 – 2014-05-30
  • [Remarks] 北里大学 理学部 幹細胞学講座

    • URL

      http://www.kitasato-u.ac.jp/sci/resea/stemcell/index.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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