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造血幹細胞の自己複製と分化の誘導を掛け分ける分子基盤

公募研究

研究領域多方向かつ段階的に進行する細胞分化における運命決定メカニズムの解明
研究課題/領域番号 25118717
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
研究機関広島大学

研究代表者

瀧原 義宏  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (60226967)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2014年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2013年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード造血幹細胞 / 自己複製 / 分化 / Geminin / ポリコーム複合体1 / Hoxb4 / Hoxa9
研究実績の概要

研究室ではまず造血幹細胞の活性を支持する2大内的因子であるポリコーム複合体1やHoxb4が供にGemininに対するE3ユビキチンリガーゼとして機能していることを独自に明らかにした。Gemininは細胞の増殖と分化を同時に調節することから、Gemininが造血幹細胞の自己複製と分化の誘導を掛け分ける中核因子として機能していることが推測される。そこで、本研究では造血幹細胞におけるGemininの発現動態を詳細に明らかにすることを目的として、Geminin遺伝子に蛍光タンパク質遺伝子EYFPをノックインし、Geminin-EYFP融合タンパク質が発現するようにしたGeminin-EYFPノックインマウスを作製し、Geminin分子を可視化した。ホモ接合型Geminin-EYFPノックインマウスにおいてEYFPの蛍光強度が充分高く、内在性のGemininの発現をよく反映していることや、発生や妊孕性に特に問題のないことを確かめた。そして、G0/G1期の未分化造血細胞の中で長期骨髄再構築能を有する造血幹細胞においてGemininの発現が高いことを見い出した。一方、FGF4のmembrane translocating motifを組み込んだcell-penetrating Gemininを作製し、Gemininタンパク質を直接細胞内に導入する実験系の構築を行った。これらの研究成果は、造血幹細胞が自己複製する際にGemininの発現がどのように調節され、未分化性が保たれつつ細胞増殖するのかについて理解を深めることと、Gemininの発現量を調節することによって造血幹細胞の活性を操作できる技術の開発に道を開くことが期待される。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] MK3 modulation affects BMI1-dependent and independent cell cycle check-points2015

    • 著者名/発表者名
      Prickaerts, P., Niessen, H. E. C., Dahlmans, V. E. H., Salvaing, J., Vanhove, J., Spaapen, F., Geijselaers, C., Partouns, I., Bartels, S. J. J., Neumann, D., Speel, E. J., Takihara, Y., Wouters, B. G., Voncken, J. W.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 10 号: 4 ページ: e0118840-e0118840

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0118840

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transcription of the Geminin gene is regulated by a negative-feedback loop.2014

    • 著者名/発表者名
      Ohno, Y., Saeki, K., Yasunaga, S., Kurogi. T., Suzuki-Takedachi, K., Shirai, M., Mihara K., Yoshida, K., Voncken J. W, Ohtsubo, M. & Takihara Y.
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Cel

      巻: 25(8) 号: 8 ページ: 1374-1383

    • DOI

      10.1091/mbc.e13-09-0534

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simple diagnosis of STAT1 gain-of-function alleles in patients with chronic mucocutaneous candidiasis.2014

    • 著者名/発表者名
      Mizoguchi Y, Tsumura M, Okada S, Hirata O, Minegishi S, Imai K, Hyakuna N, Muramatsu H, Kojima S, Ozaki Y, Imai T, Takeda S, Okazaki T, Ito T, Yasunaga S, Takihara Y, Bryant VL, Kong XF, Cypowyj S, Boisson-Dupuis S, Puel A, Casanova JL, Morio T, Kobayashi M.
    • 雑誌名

      J. Leukoc. Biol.

      巻: 95 号: 4 ページ: 667-76

    • DOI

      10.1189/jlb.0513250

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heterozygosity for the Y701C STAT1 mutation in a multiplex kindred with multifocal osteomyelitis2013

    • 著者名/発表者名
      Hirata, O.
    • 雑誌名

      Haematologica

      巻: 98 号: 10 ページ: 1641-1649

    • DOI

      10.3324/haematol.2013.083741

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Geminin-EYFP knock-in mice provide a powerful tool for dissecting a molecular mechanism regulating self-renewal or differentiation of hematopoietic stem cells2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki-Takedachi, K., Yasunaga, S., Ohno, Y., Kurogi, T., Santo, M., Ohtsubo, M., Takihara, Y.
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜、パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Cell-penetrating recombinant Geminin protein may provide a new strategy for regulating self-renewal or cellular differentiation in hematopoietic stem cells2014

    • 著者名/発表者名
      Kurogi, T., Ohno, Y., Yasunaga, S., Suzuki-Takedachi, K.,, Santo, M., Masuhiro, Y., Hanazawa, S., Ohtsubo, M., Takihara, Y.
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜、パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Geminin aids detailed molecular analysis of self-renewing hematopoietic stem cells2014

    • 著者名/発表者名
      Yasunaga, S., Ohno, S., Suzuki-Takedachi, K., Kurogi, T., Santo, M., Ohtsubo, M. Takihara, Y.
    • 学会等名
      第76回日本血液学会学術集会
    • 発表場所
      大阪、大阪国際会議場
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Direct transmission of a cell-penetrating form of Geminin, a regulator for hematopoietic stem cells2014

    • 著者名/発表者名
      Ohno, S., Yasunaga, S., Kurogi, T., Suzuki-Takedachi, K., Santo, M., Ohtsubo, M. Takihara, Y.
    • 学会等名
      第76回日本血液学会学術集会
    • 発表場所
      大阪、大阪国際会議場
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Molecular role for Geminin in governing hematopoietic stem cell activity2014

    • 著者名/発表者名
      Takihara, Y.
    • 学会等名
      Views into nuclear function: A See Drug Workshop
    • 発表場所
      Patras, Greece
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct transduction of a cell-penetrating form of Geminin, a molecule regulating DNA replication and chromatin remodeling2014

    • 著者名/発表者名
      Takihara, Y., Yasunaga, S., Ohno, Y., Kurogi, T., Suzuki-Takedachi, K., Santo, M., Ohtsubo, M.
    • 学会等名
      The 43rd Annual Scientific Meeting of the ISEH-International Society of Experimental Hematology
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Geminin regulates transcription via chromatin remodeling to govern cellular proliferation and differentiation2014

    • 著者名/発表者名
      Ohno, Y., Yasunaga, S., Kurogi, T., Suzuki-Takedachi, K., Santo, M., Ohtsubo, M., Takihara, Y.
    • 学会等名
      The 12nd Stem Cell Research Symposium
    • 発表場所
      福岡、九州大学医学部百年講堂
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-05-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Identification and functional analysis of self-renewing hematopoietic stem cells by using Geminin-EYFP knock-in mice2014

    • 著者名/発表者名
      Yasunaga, S., Ohno, S., Suzuki-Takedachi, K., Kurogi, T., Santo, M., Ohtsubo, M., Takihara, Y.
    • 学会等名
      The 12nd Stem Cell Research Symposium
    • 発表場所
      福岡、九州大学医学部百年講堂
    • 年月日
      2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Visualization and functional dissection of Geminin, a molecule governing cellular proliferation and differentiation in hematopoietic stem cells2013

    • 著者名/発表者名
      Takihara, Y.
    • 学会等名
      42nd annual scientific meeting of the international society for hematology and stem cells
    • 発表場所
      Viena
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Visualization and functional analysis of Geminin in the hematopoietic system2013

    • 著者名/発表者名
      Takihara, Y.
    • 学会等名
      th annual meeting of Korean Society for Stem Cell Research
    • 発表場所
      Seoul
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Expression and molecular function of Geminin, which governs hematopoietic stem cell activity2013

    • 著者名/発表者名
      Takihara, Y.
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会 インターナショナルセッション
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] olecular role for Geminin in switching self-renewal and differentiation of hematopoietic stem cells2013

    • 著者名/発表者名
      Yasunaga, S.
    • 学会等名
      第74回日本血液学会学術集会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Negative feed-back loop regulates transcription of the Geminin gene, which governs HSC activity2013

    • 著者名/発表者名
      Ohno, S.
    • 学会等名
      第74回日本血液学会学術集会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Molecular analysis of a role for Geminin in regulating proliferation and differentiation of hematopoietic stem/progenitor cells by visualizing Geminin expression2013

    • 著者名/発表者名
      Suzuki-Takedachi, K
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Negative feed-back loop regulates E2F-mediated transcriptional activation of the Geminin gene2013

    • 著者名/発表者名
      Kurogi, T.
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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