iPS細胞誘導の初期段階での転写因子ネットワークの解析

• 研究課題/領域番号: 25460354
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 久武 幸司 筑波大学, 医学医療系, 教授 (70271236)
• 研究分担者: 西村 健 筑波大学, 医学医療系, 助教 (80500610)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 転写因子 / 遺伝子発現制御 / リプログラミング / iPS細胞 / 間葉上皮転換 / 遺伝子発現 / クロマチン / iPS 細胞 / エピジェネティクス / 細胞初期化 / センダイウイルス

研究成果の概要

ゲノムワイドな遺伝子発現解析より、リプログラミングの初期に発現量の減少する転写因子を選択し、Oct4やKlf4の直接の標的となりうる候補遺伝子をデータベースを利用して絞り、38個の候補遺伝子を見出した。siRNAや過剰発現の型を用いてこれらの遺伝子がリプログラミングに及ぼす影響鵜を解析した。その結果、Osr1、Ebf1、Ebf3、Meox2、Smardc3及びPrrx1がリプログラミングの初期に低下することが、必須であることが分かった。NMuMG細胞を用いて遺伝子が上皮間葉転換および間葉上皮転換に関係するどうかを調べたところ、Ebf3にEMTを促進する活性が認められた。

研究成果

• [雑誌論文] The RNA-binding Complexes, NF45-NF90 and NF45-NF110, Associate Dynamically with the c-fos Gene and Function as Transcriptional Coactivators (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakadai T, Fukuda A, Shimada M, Nishimura K, Hisatake K
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 290 号: 44 ページ: 26832-26845
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.688317
  • NAID: 120007135696
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Safeguard System for Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Rejuvenated T Cell Therapy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ando M, Nishimura T, Yamazaki S, Yamaguchi T, Kawana-Tachikawa A, Hayama T, Nakauchi Y, Ando J, Ota Y, Takahashi S, Nishimura K, Ohtaka M, Nakanishi M, Miles JJ, Burrows SR, Brenner MK, Nakauchi H.
  • 雑誌名: Stem Cell Reports. 巻: 5(4) 号: 4 ページ: 597-608
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2015.07.011
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Association of the Winged Helix Motif of the TFIIEα Subunit of TFIIE with Either the TFIIEβ Subunit or TFIIB Distinguishes Its Functions in Transcription. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, A., Akimoto, Y., Kobayashi, S., Hisatake, K., Hanaoka, F., and Ohkuma, Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 20 号: 3 ページ: 203-216
  • DOI: 10.1111/gtc.12212
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interspecific in vitro assay for the chimera-forming ability of human pluripotent stem cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaki H, Kato-Itoh M, Umino A, Sato H, Hamanaka S, Kobayashi T, Yamaguchi T, Nishimura K, Ohtaka M, Nakanishi M, Nakauchi H.
  • 雑誌名: Development. 巻: 142(18) ページ: 3222-30
  • DOI: 10.1242/dev.124016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Prediction of inter-individual differences in hepatic functions and drug sensitivity by using human iPS-derived hepatocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Takayama K, Morisaki Y, Kuno S, Nagamoto Y, Harada K, Furukawa N, Ohtaka M, Nishimura K, Imagawa K, Sakurai F, Tachibana M, Sumazaki R, Noguchi E, Nakanishi M, Hirata K, Kawabata K, Mizuguchi H
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 111 ページ: 16772-16777
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advanced Feeder-Free Generation of iPSC Directly From Blood Cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Trokovic R, Weltner J, Nishimura K, Ohtaka M, Nakanishi M, Salomaa V, Jalanko A, Otonkoski T, A Kyttälä
  • 雑誌名: Stem Cells Trans. Med. 巻: 3 号: 12 ページ: 1402-1409
  • DOI: 10.5966/sctm.2014-0113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manipulation of KLF4 Expression Generates iPSCs Paused at Successive Stages of Reprogramming (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishimura K, Kato T, Chen C, Oinam L, Shiomitsu E, Ayakawa D, Ohtaka M, Fukuda A, Nakanishi M, Hisatake K
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 3 ページ: 915-929
  • NAID: 120007136516
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Heterogeneous Nuclear Ribonucleoprotein R Cooperates with Mediator to Facilitate Transcription Reinitiation on the c-Fos Gene (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda, M. Shimada, T. Nakadai, K. Nishimura, K. Hisatake
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: Vol. 8 号: 8 ページ: e72496-e72496
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0072496
  • NAID: 120007136844
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Paired-box Domain Transcription Factor Pax6 Binds to the Upstream Region of the TRAP Gene Promoter and Suppresses RANKL-induced Osteoclast Differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Kogawa M, Hisatake K, Atkins GJ, Findlay DM, Enoki Y, Sato T, Gray PC, Kanesaki-Yatsuka Y, Anerson PH, Wada S, Kato N, Fukuda A, Katayama S, Tsujimoto M, Yoda T, Suda T, Okazaki Y, Matsumoto M
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288 号: 43 ページ: 31299-31312
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.461848
  • 査読あり
• [学会発表] Molecular mechanism of KLF4-dose dependent induction of pluripotency during iPSC production (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishimura K, Liliani NF, Shiomitsu E, Ohtaka M, Fukuda A, Nakanishi M, Hisatake K
  • 学会等名: CiRA/ISSCR International Symposium
  • 発表場所: 京都大学 iPS 細胞研究所 (CiRA)
  • 年月日: 2016-03-22
  • 国際学会
• [学会発表] Manipulation of KLF4 expression reveals a mechanistic insight into an intermediate state of reprogramming (2015)
  • 著者名/発表者名: Hisatake K, Lilliani NF, Shiomitsu E, Ohtaka M, Fukuda A, Nakanishi M, Nishimura K
  • 学会等名: 第38回分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] Manipulation of KLF4 expression generates iPSCs paused at successive stages of reprogramming (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishimura K, Shiomitsu E, Liliani N.F., Kato T, Chen C, Ohtaka M, Fukuda A, Nakanishi M, Hisatake K
  • 学会等名: International Society of Stem Cell Research 13th Annual Meeting
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会
• [学会発表] Paused iPSCを用いたiPS細胞誘導過程の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村健、加藤哲男、陳晨、Lalhaba Oinam、塩満鋭美、大高真奈美、福田綾、中西真人、久武幸司
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [学会発表] iPS細胞誘導初期に関与する転写因子の同定とその機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤哲男、西村健、Nguyen Thuy Linh、大高真奈美、福田綾、中西真人、久武幸司
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [学会発表] 細胞の初期化におけるリプログラム因子の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塩満鋭美、西村健、Lalhaba Oinam、Fransiska Liliani、福田綾、久武幸司
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [学会発表] Klf4遺伝子発現量調節による多能性が異なるiPS細胞の誘導 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村健、加藤哲男、C. Chen、L. Oinam、塩満鋭美、大高真奈美、福田綾、中西真人、久武幸司
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 初期化が途中で停止した細胞を用いたiPS細胞誘導過程の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村健、加藤哲男、Lalhaba Oinam、塩満鋭美、成田孝仁、大高真奈美、福田綾、中西真人、久武幸司
  • 学会等名: 第13回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 京都、国立京都国際会館
• [学会発表] iPS細胞発現誘導初期における体細胞特異的遺伝子の発現減少と誘導効率への影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤哲男、Lalhaba Oinam、塩満鋭美、福田綾、中西真人、西村健、久武幸司
  • 学会等名: 第13回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 京都、国立京都国際会館
• [学会発表] Taking snap shots during iPSC production by SeVdp vectors (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishimura K, Kato T, Oinam L, Narita T, Ohtaka M, Fukuda A, Nakanishi M, Hisatake K.
  • 学会等名: International Society of Stem Cell Research 11th Annual Meeting
  • 発表場所: 米国、ボストン、Boston Convention & Exhibition Center
• [学会発表] Regulated Induction of Partially Reprogrammed iPS Cells by SeVdp Vectors (2013)
  • 著者名/発表者名: Hisatake K, Kato T, Oinam L, Narita T, Ohtaka M, Fukuda A, Nakanishi M, Nishimura K.
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory meeting on Stem Cell Biology
  • 発表場所: 米国、ニューヨーク、Cold Spring Harbor Laboratory
• [学会発表] Manipulation of Klf4 expression produces snap shots of iPSC induction (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishimura K, Kato T, Oinam L, Ohtaka M, Fukuda A, Nakanishi M, Hisatake K.
  • 学会等名: CSHAsia 2013 Conference on CSHA/ISSCR Joint Meeting on Stem Cells in Science and Medicine
  • 発表場所: 中国、江蘇省、江蘇国際会議センター
• [学会発表] Klf4遺伝子発現量による初期化が途中で停止した細胞の誘導 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西村健、加藤哲男、Oinam Lalhaba、塩満鋭美、成田孝仁、大高真奈美、福田綾、中西真人、久武幸司
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸、神戸ポートアイランド
• [学会発表] iPS細胞誘導初期におけるメカニズム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤哲男、西村健、塩満鋭美、綾川大介、福田綾、久武幸司
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸、神戸ポートアイランド
• [学会発表] Analysis of the Partially Reprogrammed iPS Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiomitsu E, Nishimura K, Kato T, Oinam L, Fukuda A, Hisatake K
  • 学会等名: The 12th NTU-Japan International Student Mini-Symposium on Life Science
  • 発表場所: 台湾、台北、国立台湾大学
• [備考] 遺伝子制御学研究室
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/biochem/gene/index.html
• [備考] 筑波大学 注目の研究
  • URL: https://www.tsukuba.ac.jp/attention-research/p20141003010.html