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精子幹細胞の多分化能制御に関わる遺伝子デコードプログラムの解明

Research Project

Project/Area Number 18055014
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

篠原 美都  Kyoto University, 医学研究科, 助教 (10372591)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥8,100,000 (Direct Cost: ¥8,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥4,100,000 (Direct Cost: ¥4,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
Keywords発生 分化 / バイオテクノロジー / 移植 再生医療 / 遺伝学 / 発生・分化 / 移植・再生医療
Research Abstract

細胞の系譜や運命を決定するメカニズムとして転写因子やその発現を調節するepigenetic modificationの役割が示唆されてきた。生殖細胞は通常配偶子形成のために特殊化された細胞であるが、稀に変化して奇形腫のような多能性を持つ細胞へと変化することが知られている。その変化を司る転写メカニズムは明らかでない。研究代表者は新生児精巣から精子幹細胞を試験管内で長期に増殖する培養系(Germline stem;GS細胞培養系)を確立し、その樹立過程でEmbryonic stem(ES)細胞と同様な奇形腫形成能をもつ細胞(mGS細胞)が出現することを見いだした。18年度の研究でこのmGS細胞がGS細胞が変化してできたものであることをクローナルな解析にて明らかにした。19年度の研究ではこの二つの細胞の特に転写因子など遺伝子発現パターンの差やepigeneticな差異を解析し、その変化の誘因を探求することを目的に実験を行った。具体的には以下のことを明らかにした。1)western blottingおよび免疫組織染色によりGS細胞とmGS細胞のhistone modification patternを解析し、一部のヒストンについて修飾に差があることが分かった。2)マイクロアレイ法などで遺伝子発現のパターンを比較し、GS細胞では多能性制御に関わると考えられている遺伝子群(Oct-3/4,Klf-4,Sox2,Mycなど)が低レベルながら既に発現しており、ES細胞と比較的近い遺伝子発現を持っていること、さらにmGS細胞に変化するとこれらの遺伝子の発現レベルが亢進し、ES細胞と極めて似た遺伝子発現をするようになることが分かった。3)生殖細胞の多分化能を司ると考えられているOct-3/4の発現調節領域をCOBRA(Combined bisulfite restriction analysis)により解析したところ、GS細胞からmGS細胞に転換する際、発現調節機構に変化が生じることが分かった。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Correction of a genetic defect in multipotent germline stem cells using a human artificial chromosome.2008

    • Author(s)
      Kazuki Y., et. al.
    • Journal Title

      Gene Ther. (In press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pluripotency of a single spermatogonial stem cell in mice.2008

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara M., et. al.
    • Journal Title

      Biol. Reprod. (In press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long-term culture of male germline stem cells from hamster testes.2008

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara M., et. al.
    • Journal Title

      Biol. Reprod. (In press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Production of knockout mice by gene targeting in multipotent germline stem cells.2007

    • Author(s)
      Takehashi M., et. al.
    • Journal Title

      Dev. Biol. 312

      Pages: 344-52

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Culture and genetic modification of mouse germline stem cells.2007

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara M., Shinohara T.
    • Journal Title

      Ann. N.Y. Acad. Sci. 1120

      Pages: 59-71

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Isolation, characterization, and in vitro differentiation of putative thecal stem cells.2007

    • Author(s)
      Honda A., et. al.
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104

      Pages: 12389-94

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Akt mediates self-renewal division of mouse spermatogonial stem cells.2007

    • Author(s)
      Lee J., et. al.
    • Journal Title

      Development 134

      Pages: 1853-9

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Leukemia inhibirory factor enhances formantion of gerw all colonieo in reonatal mouse teatic cultuce2007

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara et al.
    • Journal Title

      Biol.Reprod. 76

      Pages: 55-62

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Production of knockout mice by random and targeted mutagenesis in spermatogonial stem cells.2006

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara et al.
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 103

      Pages: 8018-8023

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Clonal origin of germcell colonies after spermatogonial transpeantation in mice2006

    • Author(s)
      Kauatsu-Shinohare et al.
    • Journal Title

      Biol.Reprod. 75

      Pages: 68-74

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Capillary movphgenesis genel(CHG)-1 is among the gares differantially expressed in mouse male germlin semudo and ES cells.2006

    • Author(s)
      Fujino et al.
    • Journal Title

      Mol.Reprod.Dev. 73

      Pages: 955-966

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] The germ of pluripotency2006

    • Author(s)
      Kanastu-Shinohara et al.
    • Journal Title

      Nat.Biotechnol. 24

      Pages: 663-664

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Rats produced by interspecies spermatogonial transpeactation din mice and in utro microiusemination2006

    • Author(s)
      Shinohara et al.
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 103

      Pages: 13624-13628

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      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 精子幹細胞による遺伝子改変動物の作成2007

    • Author(s)
      篠原美都
    • Organizer
      日本繁殖生物学会 第100回記念大会
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂
    • Year and Date
      2007-10-22
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 精子幹細胞のニッシェへのホーシングに関与する分子機構の解明2007

    • Author(s)
      篠原美都
    • Organizer
      特定領域研究「細胞の運命と挙動を支配する細胞外環境のダイナミズム」班会議
    • Place of Presentation
      京都国際会議場
    • Year and Date
      2007-07-26
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 精子幹細胞の多分化能制御に関わる遺伝子デコードプログラムの解明2007

    • Author(s)
      篠原美都
    • Organizer
      特定領域研究「遺伝情報発現におけるDECODEシステムの解明」合同班会議
    • Place of Presentation
      箱根湯本温泉 ホテルおかだ
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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