エピジェネティック修飾による初期化プログラムとキメラ形成分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 16H04796
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 岡村 大治 近畿大学, 農学部, 講師 (80393263)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
• キーワード: マウス / 始原生殖細胞 / エピジェネティック / 再プログラム化 / 多能性幹細胞 / EG細胞 / ビタミンC / メチル化 / シグナル伝達阻害剤 / 多能性 / キメラ形成 / 遺伝子プロファイル / エピジェネティクス / Primordial Germ Cells / 新規多能性幹細胞

研究成果の概要

今回我々は, エピジェネティック修飾分子として機能する種々の低分子化合物を培養下に添加することで, マウス始原生殖細胞から従来のEG細胞とは大きく異なる性質を持つ多能性幹細胞を作製することに成功した。今回の我々の結果は, 始原生殖細胞が従来の「再プログラム化」のみならず, 「多様な多能性スペクトル」を研究する上でも高い潜在性を持つことを示しており, 今後その有用なモデルになることが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「細胞の再プログラム化」に目を向けてみると、現在までのところ、iPS細胞への初期化プロセスにはエピジェネティック修飾の変化が大きな役割を担っていることが示唆されている。しかしこれまでに「エピジェネティック修飾の変化を誘発する」ことのみで細胞の初期化を実現した例は無く、今回のDNA脱メチル化に機能するビタミンCの添加のみによるマウス始原生殖細胞の再プログラム化という現象は、まだその多くが謎に包まれている「細胞の初期化プログラム」を理解する上で、非常に有用なモデルに成るものと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Derivation of pluripotent stem cells from nascent undifferentiated teratoma. (2018)
  • 著者名/発表者名: An Y, Sekinaka T, Tando Y, Okamura D, Tanaka K, Ito-Matsuoka Y, Takehara A, Yaegashi N, Matsui Y.
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 446 号: 1 ページ: 43-55
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2018.11.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient derivation of stable primed pluripotent embryonic stem cells from bovine blastocysts (2018)
  • 著者名/発表者名: Bogliotti Yanina Soledad、Wu Jun、Vilarino Marcela、Okamura Daiji、Soto Delia Alba、Zhong Cuiqing、Sakurai Masahiro、Sampaio Rafael Vilar、Suzuki Keiichiro、Izpisua Belmonte Juan Carlos、Ross Pablo Juan
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 115 号: 9 ページ: 2090-2095
  • DOI: 10.1073/pnas.1716161115
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] CRISPR-Cas9 mediated one-step disabling of pancreatogenesis in pigs (2017)
  • 著者名/発表者名: Wu Jun、Vilarino Marcela、Suzuki Keiichiro、Okamura Daiji、Bogliotti Yanina Soledad、Park Insung、Rowe Joan、McNabb Bret、Ross Pablo Juan、Belmonte Juan Carlos Izpisua
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 10487-10493
  • DOI: 10.1038/s41598-017-08596-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Interspecies Chimerism with Mammalian Pluripotent Stem Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Wu J, Platero-Luengo A, Sakurai M, Sugawara A, Gil MA, Yamauchi T, Suzuki K, Bogliotti YS, Cuello C, Morales Valencia M, Okamura D, Luo J, Hishida T, Maga EA, Esteban CR, Berggren WT, Lajara J, Guillen I, Guillen P, Campistol JM, Martinez EA, Ross PJ, Izpisua Belmonte JC.
  • 雑誌名: Cell 巻: 168 号: 3 ページ: 473-486
  • DOI: 10.1016/j.cell.2016.12.036
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 多能性幹細胞のエネルギー代謝による制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡村 大治, 田中 法子, 佐渡 敬
  • 学会等名: 第41回 日本分子生物学会年会