ES細胞由来始原生殖細胞を用いた新規発生工学技術の開発

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24680045
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 大田 浩 京都大学, 医学研究科, 助教 (50391892)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 始原生殖細胞 / ES細胞 / 培養 / chemical libray / high-throughput screening

Research Abstract

哺乳類の配偶子(精子および卵子)は胎生期の始原生殖細胞(primordial germ cell ; PGC)を起源とするが、PGCは細胞数が非常に少ないため、生化学的・遺伝学的解析の大きな障壁となっていた。一方で近年、研究代表者らが所属する研究室ではembryonicstemce11(ES細胞)から機能的なPGC様細胞を分化誘導することに成功した。本研究の目的は、ES細胞からPGC様細胞の分化系を応用することにより、試験管内でPGCを自由に操作することを可能にする技術の開発である。このことを可能にするため、本研究計画ではPGC様細胞を用いたchemicallibraryのhigh-throughput screeningを計画している。平成24年度はPGC様細胞を用いたhigh_throughput screeningの実験系の確立を行った。具体的には、screeningに使用するPGC様細胞のマーカーおよび誘導方法の検討、PGC様細胞の培養方法・検出方法の検討等を行った。その結果、PGC様細胞の増殖をhigh-throughputで検出できる実験系を確立することができ、現在までに約2500種類の化合物をスクリーニングしている。今後、chemical libraryのスクリーニングを継続するとともに、増殖効果の得られた化合物と増殖因子を組み合わせることにより、PGCを試験管内で自由に操作できる技術の開発を試みる。本研究計画が達成されることにより、これまで解析が困難であった生殖細胞の遺伝継承メカニズムに新たな知見をもたらすとともに、実験動物学分野において新規の発生工学技術の開発に繋がると考えている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究計画で最も重要かつ困難を伴うと考えていたPGC様細胞を用いたhigh-throughputの増殖解析系を確立できたため。

Strategy for Future Research Activity

今後、chemical libraryのscreeningを継続するとともに、増殖効果の得られた化合物を用いてPGCの長期培養系の確立を目指す。また増殖したPGCの機能解析を精巣への移植およびその精子を用いた顕微授精により行う。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

本研究計画では培養したPGC様細胞のマウスへの移植実験を計画しているが、培養条件をより改善できつつあるので一部移植実験を見送っている。次年度には改善した培養条件で増殖させたPGC様細胞の移植実験を計画している。