| 研究課題/領域番号 |
19K06676
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東邦大学 (2022)
大阪大学 (2019-2021) |
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研究代表者 |
山口 新平 東邦大学, 理学部, 講師 (80740795)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 2細胞期胚様細胞 / ES細胞 / 初期胚 / Zscan4 / p53 / Pum3 / Tet1 / クロモセンター / ２細胞期胚様細胞 / 胚性幹細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
胚性幹細胞（ES細胞）は、様々な細胞に分化できる多能性と正常な核型を長期間の培養においても維持可能であるが、その機構は未解明であった。ES細胞にごく少数ながら存在する2細胞期胚様細胞（2CL細胞）が、この恒常性維持に重要な役割を担っている可能性がある。しかし、どのような機構で非2CL細胞が2CL細胞状態へと移行するのかはわかっていない。本研究では、この移行を制御する新規因子の候補として、リボソームRNAの生合成に重要なPum3を同定した。Pum3は2CL細胞状態への移行においてどのように機能するのか、そして、その分子機構がマウス初期胚でも同様に機能しているのか、を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
未分化細胞であるES細胞には、ごく少数転写因子Zscan4を発現する高い未分化性を有する2細胞期胚様細胞が存在するが、その移行メカニズムはほとんど分かっていなかった。本研究では、核小体タンパク質Pum3がこの移行に関与していることを見出した。Pum3の欠損はリボソームストレスを引き起こし、p53を活性化させていた。これらの結果から、2細胞期胚様細胞への移行にはp53の活性化が重要であることがわかった。また、クロモセンターは2細胞期胚様細胞で消失する核構造である。DNA脱メチル化関連因子Tet1とポリコームがクロモセンター構造の制御に機能していることも発見した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
この研究はES細胞の2細胞期胚様細胞の移行メカニズムやクロモセンターの制御に関する新たな知見を提供した。これの発見は再生医療や幹細胞の臨床応用に寄与するだけでなく、がんや遺伝子疾患の研究においても重要な情報となりうる。特に、ES細胞の未分化状態やゲノムの安定性に関わる分子メカニズムの解明は、がんの発生や進行における異常な細胞分化やゲノム不安定性の理解に寄与する。また、クロモセンターの制御に関する知見は、遺伝子の正確な制御やゲノムの安定性に関連し、遺伝子疾患のメカニズムや治療法の開発に向けた手がかりとなる。これらの成果は学術誌に公開済みであり、生命科学の深化に寄与すると期待している。
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