Oct-3/4によるES細胞の分化運命決定機構の解析

• Project/Area Number: 13216025
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 吉田 進昭 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10250341)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 充治 東京大学, 医科学研究所, 助手 (40332621)
• Project Period (FY): 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000); Fiscal Year 2001: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
• Keywords: ES細胞 / Oct-3 / 4 / 未分化状態 / 転写因子 / Rex-1

Research Abstract

あらゆる組織の機能や形態の維持は、細胞の正常な分化と増殖の調節のもとに実現される。これまでに分化の方向づけに必要な細胞シグナルや、遺伝子発現に関する報告は多数なされているが、いかに細胞を分化させずに維持するかに関する報告は少なく、その仕組みは十分には解明されていない。多くの組織において、幹細胞の存在することが明らかになり、これらの細胞がいかにして維持されているかを知ることは、組織の再生やがんの発生原因を考える上でも重要な課題であるといえる。本研究においては、未分化細胞特異的転写因子Oct-3/4と共役する因子を同定することによって、ES細胞の未分化状態の維持に必要な細胞内機構を明らかにすることを目的として解析を行った。
未分化細胞特異的に発現が見られる遺伝子のひとつにRex-1がある。この遺伝子の発現調節領域にはOct-3/4の結合部位が存在しているが、そのすぐ上流に未知の因子が結合することに我々は着目した。ゲルシフトアッセイにより、確かにES細胞中においてOct-3/4の結合部位のすぐ上流に結合するDNA結合活性が見出されること、この活性が分化の誘導によって消失することを確認した。次にこの因子の同定を目的としてタンパクの精製を開始した。陽イオン交換カラムとDNAアフィニティークロマトグラフィーによる粗精製を行い、目的のDNA結合活性を濃縮した。さらにSDS-PAGEからのタンパクの切りだし、活性再生を行うことで、目的のタンパクが60kD付近の大きさを持つことを突き止めた。しかし、この付近にはまだ複数のバンドが染色によって確認されることから、等電点電気泳動を用いたタンパクの分離により、目的のタンパクの最終同定を進めている。

Research Products

• [Publications] Honke, K., Hirahara, Y., Dupree, J., Suzuki, K., Popko, B., Fukushima, K., Fukushima, J., Nagasawa, T., Yoshida, N., Wada, Y., Taniguchi, N.: "Paranodal junction formation and spermatogenesis require sulfoglycolipids"Proc. Natl. Acad. Sci., USA. (in press).
• [Publications] Ohtsuka, S., Takaki, S., Iseki, M., Nakagata, N., Kataoka, Y., Yoshida, N., Takatsu, K., Miyoshi, K., Yoshimura, A.: "SH2-B is Required for both Male and Female Reproduction"Mol. Cell. Biol.. (in press).
• [Publications] Fukuyama, H., Adachi, M., Suematsu, S., Miwa, K., Suda, T., Yoshida, N., Nagata, S.: "Requirement of Fas expression in B cells for tolerance induction"Eur. J. Immunol.. 32. 223-230 (2002)
• [Publications] Fukami, K., Nakao, K., Inoue, T., Kataoka, Y., Nakamura, K., Katauki, M., Yoshida, N., Takenawa, T.: "Requirement of phosholipase Cd4 for the first step of fertilization"Science. 292. 920-923 (2001)
• [Publications] Hirata, A., Yoshida, S., Inoue, N., Mataumoto, K., Ninomiya, A., Taniguchi, M., Matsuyama, T., Kato, K., Iizasa, H., Kataoka, Y., Yoshida, N., Shiosaka, S.: "Abnormalities of Synapses and Neurons in the Hippocampus of Neuropsin-Deficient Mice"Mol. Cell. Neurosci.. 17. 600-610 (2001)