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真の全能性細胞の可視化とその制御

研究課題

研究課題/領域番号 17H03939
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 統合動物科学
研究機関長浜バイオ大学

研究代表者

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

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード全能性 / 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
研究成果の概要

本研究では、MuERV-L陽性細胞に含まれることが推定される「真の全能性細胞」を同定することを目的として研究を行った。その結果、MuERV-L陽性細胞を効率よく誘導する培養条件を見出した。また、アスコルビン酸はMuERV-L陽性細胞の誘導を促進し、インスリンは抑制することを明らかにした。遺伝子発現解析や阻害剤を用いた実験から、MuERV-L陽性細胞への変換にはエネルギー代謝経路が解糖系から酸化的リン酸化に変換されることが重要であることを明らかにした。さらに、MuERV-L陽性細胞の中には、全能性を有する卵子に特異的な構造であるLipid dropletを持つ亜集団が存在することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

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

    • 著者名/発表者名
      中村肇伸
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 69 ページ: 386-387

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Histone H3 Methylated at Arginine 17 Is Essential for Reprogramming the Paternal Genome in Zygotes.2017

    • 著者名/発表者名
      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.
    • 雑誌名

      Cell Rep

      巻: 20(12) 号: 12 ページ: 2756-2765

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.08.088

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DNA hypomethylation circuit of mouse rDNA repeats in the germ cell lineage.2017

    • 著者名/発表者名
      Furuta A, Nakamura T.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 490(2) 号: 2 ページ: 429-433

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.06.058

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 「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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Pramef12がiPS細胞誘導過程に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      原口 大生、中村 肇伸
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] AKT signaling promotes epigenetic reprogramming through transcriptional and metabolic shift during iPSC generation2019

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      古田 明日香、中村 肇伸
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 「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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第10回スクリーニング学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 「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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第10回スクリーニング学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      古田 明日香、中村 肇伸
    • 学会等名
      第112回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Energy metabolism in ESCs and early embryonic-like cells2019

    • 著者名/発表者名
      Asuka Furuta, Toshinobu Nakamura
    • 学会等名
      International Society for Stem Cell Research (ISSCR) 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      原口 大生、中村 肇伸
    • 学会等名
      第13回エピジェネティクス研究会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 全能性細胞で高発現する遺伝子群の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      中村 肇伸
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 全能性細胞で高発現するZc3h6の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 志津江、劉 琳琳、伊川 正人、中村 肇伸
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      原口 大生、中村 肇伸
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Critical function of Klf17 for the zygotic genome activation in mice2018

    • 著者名/発表者名
      Toshinobu Nakamura
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Biology and Pathobiology of KLF/Sp Transcription Factors
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Glycolysis metabolic pathway was repressed in totipotent fraction in ES cell cultures2018

    • 著者名/発表者名
      Asuka Furuta, Toshinobu Nakamura
    • 学会等名
      International Society for Stem Cell Research (ISSCR) 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 全能性細胞で高発現するTrim61の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      比留田 圭佑、古田 明日香、武藤 真長、伊川 正人、中村 肇伸
    • 学会等名
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 全能性細胞で特異的に発現するRfpl4の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      小畑 駿吾、中田 健太、武藤 真長、伊川 正人、中村 肇伸
    • 学会等名
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 全能性細胞で高発現するPramef12の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      新地 葵、稲岡 京介、古田 明日香、武藤 真長、伊川 正人、中村 肇伸
    • 学会等名
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 全能性細胞で高発現するZc3h6の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 志津江、劉 琳琳、伊川 正人、中村 肇伸
    • 学会等名
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 全能性細胞で特異的に発現するZbed3の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      眞野 友裕、宮木 杏菜、伊川 正人、中村 肇伸
    • 学会等名
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第17回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] エピゲノム制御による胚性遺伝子の活性化機構2018

    • 著者名/発表者名
      中村 肇伸、仲野 徹
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 全能性細胞で特異的に発現する遺伝子群の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      中村 肇伸
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      原口 大生、中村 肇伸
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ES細胞に含まれる全能性細胞のエネルギー代謝経路2017

    • 著者名/発表者名
      古田 明日香、中村 肇伸
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ES細胞に含まれる全能性細胞の誘導と解析2017

    • 著者名/発表者名
      中村 肇伸
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Induction and characterization of totipotent fraction in ES culture2017

    • 著者名/発表者名
      Asuka Furuta, Toshinobu Nakamura
    • 学会等名
      World Congress of Reproductive Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Akt signaling on totipotent cells within ES cell culture2017

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Kakihara, Asuka Furuta, Ayaka Mori, Toshinobu Nakamura
    • 学会等名
      World Congress of Reproductive Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Induction of totipotent fraction in ES cell culture2017

    • 著者名/発表者名
      Asuka Furuta, Toshinobu Nakamura
    • 学会等名
      International Society for Stem Cell Research (ISSCR) 2017 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ES細胞に含まれる全能性細胞の可視化とその制御2017

    • 著者名/発表者名
      古田 明日香、中村 肇伸
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 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/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 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/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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