• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Visualization and regulation of authentic totipotent cells

Research Project

Project/Area Number 17H03939
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Integrative animal science
Research InstitutionNagahama Institute of Bio-Science and Technology

Principal Investigator

Nakamura Toshinobu  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (80403202)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥16,250,000 (Direct Cost: ¥12,500,000、Indirect Cost: ¥3,750,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2017: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Keywords全能性 / 多能性 / ES細胞 / 着床前胚 / MuERV-L / 全能性細胞 / 幹細胞 / 可視化 / 直翔前胚
Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to identify "authentic totipotent cells" that are presumably existed in MuERV-L-positive cells. We found a culture condition that efficiently induced MuERV-L-positive cells. Ascorbic acid promoted the induction of MuERV-L-positive cells while insulin inhibited it. Gene expression analysis and experiments using inhibitors revealed that the conversion of the energy metabolic pathway from glycolytic to oxidative phosphorylation is critical for the transition from MuERV-L negative cells to MuERV-L-positive cells. Furthermore, we found a subpopulation of MuERV-L-positive cells with a lipid droplet, a structure specific to the totipotent oocytes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、全能性細胞を含むことが推定されるMuERV-L陽性のES細胞を効率よく誘導する方法を開発した。また、MuERV-L陽性細胞では、遺伝子発現だけではなく、エネルギー代謝経路も全能性を有する初期の着床前胚に近くなることを明らかにした。さらに、MuERV-L陽性細胞の中にLipid droplet(LD)を有する亜集団の存在を明らかにした。今後、MuERV-Lの発現とLDをマーカーとして細胞集団の選択を行うことで、最終的にはES細胞やiPS細胞よりも均一で分化能が保証された高品質な幹細胞が得られることが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (38 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] タンパク質・核酸の分子修飾~ヒドロキシメチル化~2018

    • Author(s)
      中村肇伸
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 69 Pages: 386-387

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Histone H3 Methylated at Arginine 17 Is Essential for Reprogramming the Paternal Genome in Zygotes.2017

    • Author(s)
      Hatanaka Y, Tsusaka T, Shimizu N, Morita K, Suzuki T, Machida S, Satoh M, Honda A, Hirose M, Kamimura S, Ogonuki N, Nakamura T, Inoue K, Hosoi Y, Dohmae N, Nakano T, Kurumizaka H, Matsumoto K, Shinkai Y, Ogura A.
    • Journal Title

      Cell Rep

      Volume: 20(12) Issue: 12 Pages: 2756-2765

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.08.088

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DNA hypomethylation circuit of mouse rDNA repeats in the germ cell lineage.2017

    • Author(s)
      Furuta A, Nakamura T.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 490(2) Issue: 2 Pages: 429-433

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.06.058

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 「細胞の見える化」技術による幹細胞の未分化・分化識別法の開発2020

    • Author(s)
      水上 民夫、小野 公輔、細井 美穂、土田 美江、西郷 甲矢人、中村 肇伸、長谷川 慎、佐々木 隆造、根本 茂、岸本 克己
    • Organizer
      第19回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Pramef12がiPS細胞誘導過程に与える影響2019

    • Author(s)
      原口 大生、中村 肇伸
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] AKT signaling promotes epigenetic reprogramming through transcriptional and metabolic shift during iPSC generation2019

    • Author(s)
      Yoichi Sekita, Yuki Sugiura, Akari Matsumoto, Yuki Kawasaki, Toshiaki Ito, Kazuya Akasaka, Terushi Yamazaki, Ryo Konno, Toshinobu Nakamura, Fumitoshi Ishino, Yoshio Kodera, Takashi Kohda, Tohru Kimura
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 卵子および着床前胚のDNAメチル化リプログラミングにおけるStellaの役割2019

    • Author(s)
      鳥山 敬祐、Au Yeung Wan Kin、井上 梓、大石 裕晃、中村 肇伸、仲野 徹、Zhang Yi、佐々木 裕之
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ES細胞は代謝シフトを介して全能性細胞へと変化する2019

    • Author(s)
      古田 明日香、中村 肇伸
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 「細胞の見える化」技術による幹細胞の未分化・分化識別法の開発2019

    • Author(s)
      小野 公輔、細井 美穂、土田 美江、西郷 甲矢人、中村 肇伸、長谷川 慎、佐々木 隆造、根本 茂、岸本 克己、水上 民夫
    • Organizer
      第10回スクリーニング学研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 「細胞の見える化」技術による胚様体の未分化率定量法の開発2019

    • Author(s)
      細井 美穂、小野 公輔、土田 美江、西郷 甲矢人、中村 肇伸、長谷川 慎、佐々木 隆造、根本 茂、岸本 克己、水上 民夫
    • Organizer
      第10回スクリーニング学研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ES細胞は代謝シフトを介して全能性細胞へと変化する2019

    • Author(s)
      古田 明日香、中村 肇伸
    • Organizer
      第112回日本繁殖生物学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Energy metabolism in ESCs and early embryonic-like cells2019

    • Author(s)
      Asuka Furuta, Toshinobu Nakamura
    • Organizer
      International Society for Stem Cell Research (ISSCR) 2019 Annual Meeting
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 全能性細胞特異的遺伝子を用いた高品質iPS細胞の作製2019

    • Author(s)
      原口 大生、中村 肇伸
    • Organizer
      第13回エピジェネティクス研究会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属メッシュデバイスによる細胞および細胞塊の膜分離技術の開発2019

    • Author(s)
      木村 七海、井上 有香、水上 民夫、細井 美穂、土田 美江、中村 肇伸、神波 誠治、近藤 孝志、長谷川 慎
    • Organizer
      第18回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 全能性細胞で高発現する遺伝子群の機能解析2018

    • Author(s)
      中村 肇伸
    • Organizer
      文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」成果取りまとめ公開シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 全能性細胞で高発現するZc3h6の機能解析2018

    • Author(s)
      佐藤 志津江、劉 琳琳、伊川 正人、中村 肇伸
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 全能性細胞特異的遺伝子を用いた高品質iPS細胞の作製2018

    • Author(s)
      原口 大生、中村 肇伸
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 卵子および着床前胚発生のDNAメチル化リプログラミングにおけるStellaの役割2018

    • Author(s)
      鳥山 敬祐、Au Yeung Wan Kin、井上 梓、大石 裕晃、中村 肇伸、仲野 徹、Zhang Yi、佐々木 裕之
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Aktシグナルは、iPS細胞誘導過程で、転写と代謝のシフトを介してエピジェネティックリプログラミングを促進する2018

    • Author(s)
      関田 洋一、杉浦 悠毅、松元 愛香里、川崎 佑季、伊藤 駿瑛、赤坂 和哉、山崎 瑛司、紺野 亮、中村 肇伸、石野 史敏、小寺 義男、幸田 尚、木村 透
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Critical function of Klf17 for the zygotic genome activation in mice2018

    • Author(s)
      Toshinobu Nakamura
    • Organizer
      The 6th International Conference on Biology and Pathobiology of KLF/Sp Transcription Factors
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Glycolysis metabolic pathway was repressed in totipotent fraction in ES cell cultures2018

    • Author(s)
      Asuka Furuta, Toshinobu Nakamura
    • Organizer
      International Society for Stem Cell Research (ISSCR) 2018 Annual Meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 全能性細胞で高発現するTrim61の機能解析2018

    • Author(s)
      比留田 圭佑、古田 明日香、武藤 真長、伊川 正人、中村 肇伸
    • Organizer
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 全能性細胞で特異的に発現するRfpl4の機能解析2018

    • Author(s)
      小畑 駿吾、中田 健太、武藤 真長、伊川 正人、中村 肇伸
    • Organizer
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 全能性細胞で高発現するPramef12の機能解析2018

    • Author(s)
      新地 葵、稲岡 京介、古田 明日香、武藤 真長、伊川 正人、中村 肇伸
    • Organizer
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 全能性細胞で高発現するZc3h6の機能解析2018

    • Author(s)
      佐藤 志津江、劉 琳琳、伊川 正人、中村 肇伸
    • Organizer
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 全能性細胞で特異的に発現するZbed3の機能解析2018

    • Author(s)
      眞野 友裕、宮木 杏菜、伊川 正人、中村 肇伸
    • Organizer
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] マウスES細胞由来胚様体の金属メッシュデバイスによるサイズ分画と心筋分化の検討2018

    • Author(s)
      木村 七海、井上 有香、水上 民夫、細井 美穂、土田 美江、中村 肇伸、神波 誠治、近藤 孝志、長谷川 慎
    • Organizer
      第17回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] エピゲノム制御による胚性遺伝子の活性化機構2018

    • Author(s)
      中村 肇伸、仲野 徹
    • Organizer
      AMED-CREST研究開発領域「エピゲノム研究に基づく診断・治療に向けた新技術の創出」平成29年度領域会議
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 全能性細胞で特異的に発現する遺伝子群の機能解析2017

    • Author(s)
      中村 肇伸
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 全能性細胞特異的遺伝子を用いた高品質iPS細胞の作製2017

    • Author(s)
      原口 大生、中村 肇伸
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ES細胞に含まれる全能性細胞のエネルギー代謝経路2017

    • Author(s)
      古田 明日香、中村 肇伸
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ES細胞に含まれる全能性細胞の誘導と解析2017

    • Author(s)
      中村 肇伸
    • Organizer
      文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」第4回公開シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Induction and characterization of totipotent fraction in ES culture2017

    • Author(s)
      Asuka Furuta, Toshinobu Nakamura
    • Organizer
      World Congress of Reproductive Biology 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of Akt signaling on totipotent cells within ES cell culture2017

    • Author(s)
      Ayaka Kakihara, Asuka Furuta, Ayaka Mori, Toshinobu Nakamura
    • Organizer
      World Congress of Reproductive Biology 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Induction of totipotent fraction in ES cell culture2017

    • Author(s)
      Asuka Furuta, Toshinobu Nakamura
    • Organizer
      International Society for Stem Cell Research (ISSCR) 2017 Annual Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ES細胞に含まれる全能性細胞の可視化とその制御2017

    • Author(s)
      古田 明日香、中村 肇伸
    • Organizer
      文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」「ステムセルエイジングから解明する疾患原理」「動的クロマチン構造と機能」合同若手勉強会2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] マウス受精卵における精子ゲノムの再構築にMettl23が重要であることを発見

    • URL

      http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/research/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] rDNAのプロモーター領域が低メチル化状態に維持されていることを発見

    • URL

      http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/research/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi