多能性幹細胞が生殖細胞へ変換することを抑制する分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25650104
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 形態・構造
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 松居 靖久 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (40241575)
• 研究分担者: 小林 一也 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (50360110)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 多能性幹細胞 / 生殖細胞 / RNA干渉法 / プラナリア / ニワトリ / Max / Brg1

研究成果の概要

本研究では、これまでの我々のマウスES細胞での研究で明らかになった、生殖細胞特異的な遺伝子の発現が多能性幹細胞で抑制される分子機構について、動物種を越えて保存されている可能性を検討することを目的とした。そのために、マウスES細胞で生殖細胞特異的遺伝子の発現を抑制するMax, Brg1について、プラナリアおよびニワトリ胚でノックダウン(KD)を行い、生殖細胞特異的遺伝子の発現変化を調べた。その結果、どちらの場合も、Max-KDによって一部の生殖細胞特異的遺伝子のみの発現が上昇し、マウスES細胞とはMax, Brg1の役割が、やや異なると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] The protein phosphatase 6 catalytic subunit (Ppp6c) is indispensable for proper post-implantation embryogenesis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogoh, H., Tanuma, N., Matsui, Y., Hayakawa, N., Inagaki, A., Sumiyoshi, M., Momoi, Y., Kishimoto, A., Suzuki, M., Sasaki, N., Ohuchi, T., Nomura, M., Teruya, Y., Yasuda, K., Watanabe, T., Shima, H.
  • 雑誌名: Mechanisms of Development 巻: 139 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.mod.2016.02.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Max as a biological blockade that restricts meiotic process in ESCs. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki A, Hirasaki M, Hishida T, Okamura D, Wu J, Ueda A, Nishimoto M, Nakachi Y, Mizuno Y, Okazaki Y, Matsui Y, *Izpisua Belmonte JC, Okuda A.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 7 号: 1 ページ: 11056-11056
  • DOI: 10.1038/ncomms11056
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sall4 is essential for mouse primordial germ cell specification by suppressing somatic cell program genes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi YL, Tanaka SS, Kumagai M, Fujimoto Y, Terabayashi T, Matsui Y, Nishinakamura R.
  • 雑誌名: Stem Cells. 巻: 33(1) 号: 1 ページ: 289-300
  • DOI: 10.1002/stem.1853
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel sex-dependent differentially methylated regions are demethylated in adult male mouse livers (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito S, Hirabayashi K, Moriishi K, Matsui Y, Moriya K, Koike K, Matsuura Y, Shiota K, Yagi S.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 462 号: 4 ページ: 332-338
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.04.137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mice doubly-deficient in the Arf GAPs SMAP1 and SMAP2 exhibit embryonic lethality (2015)
  • 著者名/発表者名: Sumiyoshi M, Rai S, Tanaka H, Matsumura I, et al.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 589 号: 19PartB ページ: 2754-2762
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.07.050
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sex Specification and Heterogeneity of Primordial Germ Cells in Mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakashita, A., Kawabata, Y., Jincho, Y., Tajima, S., Kumamoto, S., Kobayashi, H., Matsui, Y. and Kono, T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 号: 12 ページ: 1-21
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0144836
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The majority of early primordial germ cells acquire pluripotency by Akt activation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsui Y et al.
  • 雑誌名: Development 巻: 141 号: 23 ページ: 4457-4467
  • DOI: 10.1242/dev.113779
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The ADP-ribosylation factor 1 gene is indispensable for mouse embryonic development after implantation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa, N., Ogoh, H., Sumiyoshi, M., Matsui, Y., Nishikawa, S., Miyamoto, K., Maede, Y., Kiyonari, H., Suzuki, M. and Watanabe, T.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 453 号: 4 ページ: 748-753
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.10.014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 始原生殖細胞の分化と多能性幹細胞への再プログラム化のメカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 松居靖久
  • 雑誌名: 生化学 巻: 86 ページ: 726-734
  • NAID: 40020314078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Planarian D-amino acid oxidase is involved in ovarian development during sexual induction. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maezawa T, Tanaka H, Nakagawa H, Ono M, Aoki M, Matsumoto M, Ishida T, Horiike K, Kobayashi K.
  • 雑誌名: Mech of Development 巻: 132 ページ: 69-78
  • DOI: 10.1016/j.mod.2013.12.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A current view of the epigenome in mouse primordial germ cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsui, Y. and Mochizuki, K.
  • 雑誌名: Molecular Reproduction and Development 巻: 81 号: 2 ページ: 160-170
  • DOI: 10.1002/mrd.22214
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the fate of primordial germ cells injected into early mouse embryos. (2013)
  • 著者名/発表者名: Leitch, H.G., Okamura, D., Durcova-Hills, G., Stewart, C.L., Gardner, R.L., Matsui, Y., Papaioannou, V.E.
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 385 号: 2 ページ: 155-159
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2013.11.014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] An RNAi screen for histone modifier genes involved in development of primordial germ cells in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Mochizuki, H. Yokoyama and Y. Matsui.
  • 学会等名: KEYSTONE SYMPOSIA on Molecular and Cellular Biology
  • 発表場所: British Columbia, Canada
  • 年月日: 2016-03-20
  • 国際学会
• [学会発表] マウス胎仔線維芽細胞から始原生殖細胞を直接誘導する試み (2015)
  • 著者名/発表者名: 関中 保、野瀬俊明、松居靖久
  • 学会等名: 第３８回日本分子生物学会年会・第８８回日本生化学会大会・合同大会
  • 発表場所: 神戸、神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] Identification and characterization of mouse cancer/tesits aitigen genes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nana Aoki, Kentaro Mochizuki, Yasuhisa Matsui
  • 学会等名: 第３８回日本分子生物学会年会・第８８回日本生化学会大会・合同大会
  • 発表場所: 神戸、神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] Dnd1変異マウスの始原生殖細胞におけるヒストン修飾解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 顧巍、望月研太郎、松居靖久
  • 学会等名: 第３８回日本分子生物学会年会・第８８回日本生化学会大会・合同大会
  • 発表場所: 神戸、神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] ナイーブ型多能性幹細胞を生殖細胞に直接変換する試み (2015)
  • 著者名/発表者名: 松居靖久
  • 学会等名: 第108回日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 宮崎、宮崎大学
  • 年月日: 2015-09-28
  • 招待講演
• [学会発表] Analysis of the machanisms that promote the reprogramming in Akt-acivated rimordial germ cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Asuka Takehara, Yuko Tokitake, Yasuhisa Mastui.
  • 学会等名: 48th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • 発表場所: 筑波、つくば国際会議場
  • 年月日: 2015-06-02
• [学会発表] An attempt of direct reprogramming of mouse embryonic fibroblasts into primordial germ cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tamotsu Sekinaka, Toshiaki Noce, Yasuhisa Matsui
  • 学会等名: 48th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • 発表場所: 筑波、つくば国際会議場
  • 年月日: 2015-06-02
• [学会発表] An RNAi screen for histone modifier genes involved in primordial germ cell fate determination in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Mochizuki, Yasuhisa Matsui
  • 学会等名: 48th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • 発表場所: 筑波、つくば国際会議場
  • 年月日: 2015-06-02
• [学会発表] 始原生殖細胞の分化と再プログラム化の分子機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松居靖久
  • 学会等名: 第60回日本生殖医学会学術講演会
  • 発表場所: 横浜、パシフィコ横浜
  • 年月日: 2015-04-27
  • 招待講演
• [学会発表] 胚性幹細胞の始原生殖細胞へのin vitro直接誘導に必要な因子の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林 陽平、前田郁麻、松居靖久
  • 学会等名: ３７回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25
  • 招待講演
• [学会発表] 生殖細胞性と細胞分化多能性の制御機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松居靖久
  • 学会等名: 学際ライフサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-10-31
  • 招待講演
• [学会発表] プラナリアの生殖様式転換機構：有性化因子による無性生殖から有性生殖への誘導について (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林一也
  • 学会等名: 第６０回日本寄生虫学会・日本衛生動物学会北日本支部合同大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] 多能性幹細胞と生殖細胞を隔てるエピジェネティック障壁 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松居靖久
  • 学会等名: 日本遺伝学会第86回大会
  • 発表場所: 長浜
  • 年月日: 2014-09-19
  • 招待講演
• [学会発表] プラナリア生殖器官特異的に発現するアミノ酸輸送体ホモログの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石川正樹・前澤孝信・小林一也
  • 学会等名: 日本動物学会第８５回仙台大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] 新奇プラナリア卵黄タンパク質について (2014)
  • 著者名/発表者名: 川瀬 摂・岩谷 尚・田中裕之・坂元君年・小林一也
  • 学会等名: 日本動物学会第８５回仙台大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] 川に、陸に、身近にウヨウヨしているプラナリアを観察してみよう (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本 光・柳原由実・石川正樹・小林一也・中村剛之
  • 学会等名: 日本動物学会第８５回仙台大会（動物学ひろば）
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] ラナリア生殖器官分化に注目したß-カテニン遺伝子の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前澤孝信・菊池康哉・織井秀文・小林一也
  • 学会等名: 日本動物学会第８５回仙台大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] プラナリア生殖器官形成に注目したFGFR関連遺伝子の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柳原由実・中川晴香・前澤孝信・梅園良彦・阿形清和・小林一也
  • 学会等名: 日本動物学会第８５回仙台大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] Tryptophan enhances the reproductive organs-specific expression level of an amino acid transporter homolog, Dr-slc38A9 in the sexual worms of Dugesia ryukyuensis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, M, Maezawa, T., Kobayashi, K
  • 学会等名: The 1st Asian PlanNet Meeting
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 2014-05-09