テロメレースを用いた生体内幹細胞の可視化

• 研究課題/領域番号: 01J11528
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 舟山 亮 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: テロメア / テロメレース / 幹細胞 / マウス

研究概要

テロメレースは、染色体末端テロメアDNAを合成する酵素である。本研究では、テロメレース陽性細胞が幹細胞系譜に相当するかどうかを明らかにするために、成体マウスのテロメレース陽性細胞を可視化できる、トランスジェニックマウスとノックインES細胞を作製し、解析した。
まず、マウステロメレース触媒サブユニツト遺伝子mTertを含むBACクローンを用いて、レポーターコンストラクトを作製した。このコンストラクトでは、mTert遺伝子を発現している細胞を、X-Gal染色により可視化できるのと同時に、ネオマイシン耐性を利用して選別することができる。このコンストラクトをもつトランスジェニックマウスを作製し、解析した。しかし、作製したマウスでは、レポーターコンストラクトがメチル化修飾を受けており、X-Gal染色では、レポーター遺伝子の発現を確認することはできなかった。
次に、メチル化修飾を受けていない内在性のmTert遺伝子座に、レポーター遺伝子を組み込んだノックインEs細胞を作製した。マウスES細胞は、mTert遺伝子を発現しており、テロメレース活性をもつことがすでに知られている。この事実と一致して、作製したESクローンは、野生型ES細胞に比べてネオマイシン耐性を示し、導入したレポーター遺伝子が細胞内で発現していることが確かめられた。しかし、レポーター遺伝子の発現は非常に低く、その発現をX-Gal染色により検出することはできなかった。
本研究で作製したESクローンは、mTert遺伝子のプロモーターの制御下で、ネオマイシン耐性遺伝子を発現していると考えられた。したがって、このESクローンを用いてノックインマウスを作製すれば、ネオマイシン耐性を利用して、成体内のテロメレース陽性細胞を単離できると予想された。この実験系により、テロメレースの有無を指標に、新規の組織幹細胞が同定できると期待される。