2014 Fiscal Year Annual Research Report
Ｍａｘ遺伝子発現コントロールによる生殖細胞発生プログラム誘導の分子メカニズム
Publicly Offered Research
| Project Area | Analyses and regulation of germline epigenome |
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| Project/Area Number |
26112512
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
奥田 晶彦 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (60201993)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 減数分裂 / ES細胞 / Max / Stra8 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
減数分裂は、生殖細胞に特化した現象であると考えられているが、私たちは、少なくとも、遺伝子発現パターンであるとか、様々な点で生殖系の細胞と共通点を持つES細胞では、減数分裂を起こす潜在能力を有し、かつ、ES細胞は、その減数分裂が起こらないようにする確固たる分子メカニズムが存在するのではないかという仮説を持って研究している。そして、ES細胞に減数分裂を引き起こさせることができた場合は、その実験系は、細胞が体細胞分裂か減数分裂のいずれを選択するかを決定する上で中心的な役割を果たす分子基盤を解明する上での有用なツールになると考えている。そして、私は、現在までに、ES細胞が、Max遺伝子のホモ欠失により、遺伝子発現のみならず、細胞形態学的にみても減数分裂様の細胞に変換することを見出している。かつ、精巣における生理的な減数分裂において、Max遺伝子の発現が一過性に著しく低下することも見出している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
c-Mycタンパク質のパートナー因子として知られているMaxをコードする遺伝子のES細胞における発現のノックダウンは、減数分裂関連の遺伝子の発現の上昇を惹起するが、私たちは、ノックアウトによるMax遺伝子の発現の消失は、遺伝子発現のみならず、細胞形態学的に見ても減数分裂初期に相当すると思われる細胞が出現することを見出した。また、この変化は、一般的な細胞分化が困難な2i培養条件に曝したES細胞からも起こることから、Max遺伝子発現消失に伴うES細胞の減数分裂様細胞は、ES細胞の始原生殖細胞様状態を経由せずに直接、減数分裂様細胞へと変換していることが示唆された。そして、その仮説は、ES細胞からの減数分裂様細胞への変換にはStra8遺伝子は必要であるが、機能的なBlimp1遺伝子の存在を必要としないことが明らかになったことにより支持された。
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| Strategy for Future Research Activity |
ES細胞が、Max遺伝子のホモ欠失により、一連の減数分裂過程の少なくともその初期段階は達成することは見出したが、このMaxの発現の低下が、精子幹細胞においても減数分裂を惹起するかを明らかにする。かつ、Max遺伝子ホモ欠失ES細胞からの減数分裂細胞の変換は、生殖系の細胞における生理的な減数分裂とはことなり、激しい細胞死を伴うが、今後は、その細胞死の原因を解明することで、細胞死を回避する方策を見出し、そのことで、現在よりもより後期の段階にある減数分裂細胞の創出を試みる。
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[Journal Article] Functional crosstalk between Myc and PI3K signaling for supporting unlimited self-renewal of embryonic stem cells2015
Author(s)
Hishida T, Nakachi Y, Mizuno Y, Katano M, Okazaki Y, Ema M, Takahashi S, Hirasaki M, Suzuki A, Ueda A, Nishimoto M, Hishida-Nozaki Y, Vazquez-Ferrer E, Sancho-Martinez I, *Izpisua Belmonte JC, Okuda A.
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Journal Title
STEM CELLS
Volume: 33
Pages: 713-725
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Forced expression of Nanog or Esrrb preserves the ESC status in the absence of nucleostemin expression2015
Author(s)
Katano M, Ema M, Nakachi Y, Mizuno Y, Hirasaki M, Suzuki A, Ueda A, Nishimoto M, Takahashi S, Okazaki Y, Okuda A
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Journal Title
STEM CELLS
Volume: 33
Pages: 1089-1101
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Identification of Ccr4-Not complex components as regulators of transition from partial to genuine induced pluripotent stem cells2014
Author(s)
Kamon M, Katano M, Hiraki K, Hishida T, Nakachi Y, Mizuno Y, Okazaki Y, Suzuki A, Hirasaki M, Ueda A, Nishimoto M, Kato H, Okuda A.
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Journal Title
Stem Cells and Development
Volume: 23
Pages: 2170-2179
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Establishment of a novel model for chondrogenesis using murine embryonic stem cells carrying mutant ALK2 associated with fibrodysplasia ossificans progressive2014
Author(s)
Fujimoto M, Ohte S, Shin M, Yoneyama K, Osawa K, Miyamoto A, Tsukamoto S, Mizuta T, Kokabu S, Machiya A, Okuda A, Suda N, and Katagiri T.
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Journal Title
Biochemicals and Biophysical Research Communications
Volume: 455
Pages: 347-352
DOI
Peer Reviewed
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