| 研究課題/領域番号 |
19H03235
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44020:発生生物学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
太田 訓正 九州大学, 基幹教育院, 教授 (90244128)
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| 研究分担者 |
嶋村 健児 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (70301140)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | リボソーム / 形質転換 / 多能性 / 多能性細胞 / エピジェネティク修飾 / がん細胞 / 分化誘導 / EMT / 大腸菌 / 発現ベクター / タンパク質産生 / リボゾーム / 多能性獲得 / リプログラミング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
乳酸菌からリボソームを精製し、細胞に取り込ませたところ、細胞塊が形成され、様々な多能性マーカーの発現を誘導し、三胚葉由来の細胞へと分化できたことから、リボソームがリプログラミング物質実体であることを報告した（Ito et al., 2018）。細胞運命の転換現象は明らかになったが、運命転換機構はまだ解明されていないことから、本研究においては、リボソーム誘導細胞塊の樹立課程を詳細に解析することによって、リボソームがどのような分子制御によって細胞に多分化能を付与するかを明らかにし、発生・進化における細胞分化の新たな意義を提唱することが、本研究課題の核心である。
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| 研究成果の概要 |
申請者は、リボソームがマウス線維芽細胞の形質転換に関わることを報告したが、ヒト癌細胞がリボソームを取り込むと、細胞塊を形成し、細胞増殖が停止して、形質転換を誘導し、脂肪細胞や骨芽細胞へと分化出来た。
次に、リボソームを取り込んだマウス線維芽細胞を解析したところ、エピジェネティクな修飾（H3k9acのアセチル化）が誘導され、細胞融合や核融合が観察された。ATAC-seq解析では、22,921カ所のアクセシブルなクロマチン領域獲得と、30,146カ所のアクセシビリティ喪失を見出した。シングルセルRNA-seq法では、時系列的変化を調べたところ、４つのクラスターに分類出来た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質合成装置として知られているリボソームを細胞に投与すると、リボソームは細胞質内だけでなく、核内にも取り込まれていた。宿主細胞の核内では、エピジェネティクな修飾が誘導され、様々な遺伝子の発現パターンが変化していた。さらに、リボソームを取り込んだ細胞は、時系列的に、４つの異なった細胞種へと変化することが示された。本研究では、リボソームの新たな役割を明らかにすることが出来た。
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