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マウス発生分化における細胞競合を介した倍数体排除機構の解明

公募研究

研究領域細胞競合:細胞社会を支える適者生存システム
研究課題/領域番号 17H05613
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関群馬大学

研究代表者

堀居 拓郎  群馬大学, 生体調節研究所, 准教授 (00361387)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード倍数体 / 細胞競合 / 1倍体 / 4倍体 / 半数体 / ES細胞
研究実績の概要

マウスを始めとした哺乳類では1倍体(1n)胚および4倍体(4n)胚ともに個体として産まれることはできない。一方、それぞれを正常な2倍体(2n)胚とキメラにした場合、1倍体細胞は2倍体化した細胞のみ個体発生でき、4倍体細胞は胎盤には寄与できるが個体にはほとんど寄与できない。しかし、発生分化過程でこれらの倍数性の異なる細胞がどの段階でどのような機構で排除されていくのか明らかにした報告はほとんどない。本研究では、倍数性の異なる細胞が、発生分化過程で自らのもつ細胞運命によって排除されるのか、それとも周りを取り囲む2倍体細胞との競合によって排除されるのか明らかにする。具体的には、1倍体および4倍体のES細胞を用いて、in vitro およびin vivoにおける分化過程での2倍体細胞との細胞競合を調べる。
1倍体細胞は培養中に培養皿から剥がれていくものが多かったため、細胞接着が関与する細胞競合が起きている可能性が示唆された。そこで、接着性の異なる培養皿を用いて、1倍体と2倍体の混合培養を行なったところ、接着性の高い培養皿では、2倍体が優勢となるのに対して、接着性の低い培養皿や浮遊培養では、1倍体と2倍体の間に細胞競合がほとんど起きていないことが明らかとなった。また、血清添加区では、1倍体細胞の排除が進んだことから、1)細胞が接着していること、2)血清が存在していることが、細胞競合が働くための条件であることが判明した。
現在、接着関連遺伝子を強制発現あるいはノックアウトした1倍体ES細胞の樹立を進めており、それらのES細胞で1倍体と2倍体の比率がどのように変化するのか調べていく。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] エピゲノム編集2018

    • 著者名/発表者名
      堀居拓郎、森田純代、畑田出穂
    • 雑誌名

      日本胚移植学雑誌

      巻: 40 ページ: 103-108

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Editing of DNA Methylation Using dCas9-Peptide Repeat and scFv-TET1 Catalytic Domain Fusions.2018

    • 著者名/発表者名
      Morita S, Horii T, Hatada I.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1767 ページ: 419-428

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] エピゲノム編集による疾患治療の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      森田純代、堀居拓郎、畑田出穂
    • 雑誌名

      血液フロンティア

      巻: 28 ページ: 47-53

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Genome Engineering Using Haploid Embryonic Stem Cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Horii T, Hatada I.
    • 雑誌名

      Prog Mol Biol Transl Sci.

      巻: 152 ページ: 83-94

    • DOI

      10.1016/bs.pmbts.2017.09.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient generation of conditional knockout mice via sequential introduction of lox sites.2017

    • 著者名/発表者名
      Horii T, Morita S, Kimura M, Terawaki N, Shibutani M, Hatada I.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 7891-7891

    • DOI

      10.1038/s41598-017-08496-8

    • 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] Genome Editing of Mouse by Cytoplasmic Injection.2017

    • 著者名/発表者名
      Horii T, Hatada I.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 1630 ページ: 55-66

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2ステップ法による効率的なコンディショナルノックアウトマウスの作製と現状2018

    • 著者名/発表者名
      堀居拓郎、森田純代、木村美香、寺脇直美、渋谷海大、畑田出穂
    • 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] ゲノムおよびエピゲノム編集によるモデルマウス作製2018

    • 著者名/発表者名
      堀居拓郎
    • 学会等名
      第24回日本遺伝子治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2ステップ法による効率的なコンディショナルノックアウトマウスの作製2018

    • 著者名/発表者名
      堀居拓郎、森田純代、木村美香、寺脇直美、渋谷海大、畑田出穂
    • 学会等名
      第3回日本ゲノム編集学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 2ステップ法による効率的なコンディショナルノックアウトマウスの作製2018

    • 著者名/発表者名
      堀居拓郎、森田純代、木村美香、寺脇直美、渋谷海大、畑田出穂
    • 学会等名
      第65回日本実験動物学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Efficient generation of conditional knockout mice via sequential introduction of lox sites.2018

    • 著者名/発表者名
      Horii T, Morita S, Kimura M, Terawaki N, Shibutani M, Hatada I.
    • 学会等名
      The 9th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences“Genome Editing Towards Medicinal Applications”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Targeted manipulation of epigenome using CRISPR/Cas9.2017

    • 著者名/発表者名
      Horii T.
    • 学会等名
      4th World Congress of Reproductive Biology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CRISPR/Casによるゲノム編集技術の基礎と応用2017

    • 著者名/発表者名
      堀居拓郎
    • 学会等名
      第42回組織細胞化学講習会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lox配列の2ステップ導入による効率的なコンディショナルノックアウトマウスの作製2017

    • 著者名/発表者名
      堀居拓郎、森田純代、木村美香、寺脇直美、渋谷海大、畑田出穂
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 着床前診断検査(PGT-A)の基礎知識と細胞分離手技2019

    • 著者名/発表者名
      堀居拓郎、畑田出穂
    • 総ページ数
      144
    • 出版者
      医歯薬出版
    • ISBN
      9784263226827
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 医療応用をめざすゲノム編集~最新動向から技術・論理的課題まで2018

    • 著者名/発表者名
      森田純代、堀居拓郎、畑田出穂
    • 総ページ数
      274
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759817294
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 群馬大学 生体調節研究所附属 生体情報ゲノムリソースセンター ゲノム科学リソース分野

    • URL

      http://epigenome.dept.showa.gunma-u.ac.jp/~hatada/index.php

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Hatada Laboratory

    • URL

      http://epigenome.dept.showa.gunma-u.ac.jp/~hatada/

    • 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: 2019-12-27  

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