体細胞ゲノム再プログラム化の分子機構の解明

Research Project

Project/Area Number	04J01258
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Research Field	General medical chemistry
Research Institution	Kyoto University
Research Fellow	黒田貴雄京都大学, 大学院医学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY)	2004 – 2006
Project Status	Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help	¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000) Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000) Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000) Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords	ES / Nanog / リン酸化 / 細胞周期 / Oct4 / Promoter / Sox2
Research Abstract	再プログラム化因子の候補としてクローニングしてきたNanog遺伝子はホメオドメインを有する転写因子であり、胚性幹(ES)細胞の未分化性維持に必須の役割を果たすことが報告されている。Nanog遺伝子の未分化細胞特異的発現を制御する分子機構を解析した結果、これまでに、転写開始点上流にあるOctamer/Sox配列に結合するOct4とSox2によって発現が制御されていることを明らかにした。次に、Nanog蛋白質自身の機能調節機構を解明することを目的に、翻訳後修飾に注目し解析を行った。ウエスタンブロット解析の結果、大腸菌で発現させたNanog蛋白質の分子量が、ES細胞で発現している内在性Nanogの分子量や、NIH3T3細胞で強制的に発現させた外来性Nanogの分子量と異なっていたことから、Nanogは哺乳動物細胞内で翻訳後修飾を受けている可能性が示唆された。そこで、Nanogのフォスファターゼ処理を試みたところ、NanogはES細胞内で高度にリン酸化を受けている事を明らかにした。リン酸化と細胞周期との関連を調べた結果、NanogはM期にCyclin-dependent kinase(CDK)によってリン酸化を受けていることを見い出した。さらに、リン酸化セリン残基の同定を試みたところ、N末端側に集積している9つのセリン残基のうち、4つのセリン残基(S52,S65,S71,S78)がリン酸化を受けていることを明らかにした。