未分化維持遺伝子が誘導する体細胞核再プログラム化機構の解明

• Project/Area Number: 17790190
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 下崎 康治 奈良先端科技大, 助手 (40379540)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2006: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2005: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
• Keywords: ES細胞 / 核再プログラム化 / 未分化維持遺伝子 / 幹細胞 / 細胞融合

Research Abstract

ES細胞特異的に発現するFbx15の欠損マウス胸腺細胞とES細胞とを電気的に細胞融合させ、G418による薬剤選択によって出現するコロニー数からES細胞のリプログラミング効率を測定した結果、約0.5%であることが分かった。またEGFPトランスジェニックマウス胸腺細胞と、野生型ES細胞、Nanogを導入したES細胞、及びNAT1欠損ES細胞とを細胞融合させFACS解析を行い、その融合効率を測定した結果、平均融合率は約10%であるのに対し、リプログラミング効率はNAT1欠損細胞及びNanog強制発現ES細胞は野生株に比べて約2.5倍の高さで胸腺細胞を再プログラムすることが明らかとなった。そこで核再プログラム化に関与する遺伝子解明のため、発現クローニングを試みた。まずNAT1欠損ES細胞からmRNAを抽出し、レトロウィルスベクターを骨格としたcDNAライブラリーを構築した。これを精巣由来細胞に感染導入した後、G418による薬剤選択を行った。残念ながら遺伝子導入による核再プログラム化を引き起こす遺伝子はこの実験系では検出できなかったが、この結果から核再プログラムは複数の遺伝子と協調的に行われていると想定できる。興味深いことに、ES細胞ではマスターレギュレーターとしてOct3/4、Nanog、Sox2の遺伝子群が深く関与していることが他研究グループよりCell誌に報告されたが、我々は精巣由来細胞及び、成体脳海馬領域由来神経幹細胞においてはこれらの遺伝子だけではES細胞に再プログラムされないことを実験的に確かめている。つまり、これらの遺伝子にプラスαの遺伝子が必須であることが想定されるため、構築したcDNAライブラリーをOct3/4、Nanog、Sox2を発現させた体細胞に導入し、同様な薬剤選択によるスクリーニングを行う予定である。