発生・分化におけるクロマチン高次構造の解析

2012 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 遺伝情報収納・発現・継承の時空間場
• 研究課題/領域番号: 20114007
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 末盛 博文 京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (90261198)
• 研究分担者: 山縣 一夫 大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (10361312)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 細胞分化 / 多能性幹細胞 / 遺伝子発現 / クロマチン

研究概要

初期発生の過程での細胞分化における高次遺伝子発現制御機構の解明を目的とし、多能性幹細胞の分化誘導技術を駆使し分化過程でのクロマチン構造の変化の可視化を可能に出来るシステムの開発を進めた。またマウス受精卵の卵割過程をライブセルイメージング技術を用いて観察し、発生メカニズムの解明を行った。これらの研究成果は論文発表のほか新聞紙上に取り上げられるなど注目されている。

研究成果

• [雑誌論文] The role of NF-κB signaling in the maintenance of pluripotency of human induced pluripotent stem cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Takase O, Yoshikawa M, Idei M, Hirahashi J, Fujita T, Takato T, Isagawa T, Nagae G, Suemori H, Aburatani H, Hishikawa K
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8(2) ページ: e56399
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0056399
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving spinning disk confocal microscopy by preventing pinhole cross-talk for intravital imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimozawa T, Yamagata K, Kondo T, Hayashi S, Shitamukai A, Konno D, Matsuzaki F, Takayama J, Onami S, Nakayama H, Kosugi Y, Watanabe TM, Fujita K, Mimori-Kiyosue Y
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 110 ページ: 3399-404
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laminin E8 fragments support efficient adhesion and expansion of dissociated human pluripotent stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki T, Futaki S, Suemori H, Taniguchi Y, Yamada M, Kawasaki M, Hayashi M, Kumagai H, Nakatsuji N, Sekiguchi K, Kawase E
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 3 ページ: 1236
  • DOI: doi:10.1038/ncomms2231
  • 査読あり
• [雑誌論文] The SMAD2/3 corepressor SNON maintains pluripotency through selective repression of mesendodermal genes in human ES cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuneyoshi N, Tan EK, Sadasivam A, Poobalan Y, Sumi T, Nakatsuji N, Suemori H, Dunn NR
  • 雑誌名: Genes Dev 巻: Nov 15; 26(22) ページ: 2471-6
  • DOI: doi:10.1101/gad.201772.112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic link between histone H3 acetylation and an increase in the functional characteristics of human ESC/iPSC-derived cardiomyocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: Otsuji TG, Kurose Y, Suemori H, Tada M, Nakatsuji N
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7(9) ページ: e45010
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0045010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tracking epigenetic histone modifications in single cells using Fab-based live endogenous modification labeling (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayashi-Takanaka Y, Yamagata K, Wakayama T, Stasevich TJ, Kainuma T, Tsurimoto T, Tachibana M, Shinkai Y, Kurumizaka H, Nozaki N, Kimura H
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 39 ページ: 6475-88
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tissue-specific demethylation in CpG-poor promoters during cellular differentiation (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagae G, Isagawa T, Shiraki N, Fujita T, Yamamoto S, Tsutsumi S, Nonaka A, Yoshiba S, Matsusaka K, Midorikawa Y, Ishikawa S, Soejima H, Fukayama M, Suemori H, Nakatsuji N, Kume S, Aburatani H
  • 雑誌名: Hum Mol Genet 巻: 20(14) ページ: 2710-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient and Accurate Homologous Recombination in hESCs and hiPSCs Using Helper-dependent Adenoviral Vectors (2011)
  • 著者名/発表者名: Aizawa E, Hirabayashi Y, Iwanaga Y, Suzuki K, Sakurai K, Shimoji M, Aiba K, Wada T, Tooi N, Kawase E, Suemori H, Nakatsuji N, Mitani K
  • 雑誌名: Mol Ther 巻: 6
  • DOI: doi:10.1038/mt.2011.266
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening ethnically diverse human chromosome 20 minimal amplicon conferring growth advantage. The International Stem Cell Initiative (2011)
  • 雑誌名: Nat Biotechnol 巻: 29(12) ページ: 1132-1144
  • DOI: doi:10.1038/nbt.2051
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro hepatic maturation of human embryonic stem cells by using a mesenchymal cell line derived from murine fetal livers (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishii T, Yasuchika K, Fukumitsu K, Kawamoto T, Kawamura-Saitoh M, Amagai Y, Ikai I, Uemoto S, Kawase E, Suemori H, Nakatsuji N
  • 雑誌名: Cell Tissue Res 巻: 339(3) ページ: 505-12
  • DOI: doi:10.1007/s0044 1-009-0906-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cardiomyocytes develop from anterior primitive streak cells induced by β-catenin activation and the blockage of BMP signaling in hESCs (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi K, Sumi T, Minami I, Otsuji T.G, Kawase E, Nakatsuji N, Suemori H
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 15(12) ページ: 1216-27
  • DOI: doi:10.1016/j.cryobiol.2009.10.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adipogenic differentiation of human induced pluripotent stem cells: comparison with that of human embryonic stem cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Taura D, Noguchi M, Sone M, Hosoda K, Mori E, Okada Y, Takahashi K, Homma K, Oyamada N, Inuzuka M, Sonoyama T, Ebihara K, Tamura N, Itoh H, Suemori H, Nakatsuji N, Okano H, Yamanaka S, Nakao K
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 583(6) ページ: 1029-33
  • DOI: doi:10.1016/j.febslet.2009.02.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro germ cell differentiation from cynomolgus monkey embryonic stem cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi K, Hasegawa K, Chuma S, Nakatsuji N, Suemori H
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 4(4) ページ: e5338
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0005338
  • 査読あり
• [学会発表] ラミニン E8フラグメントを用いたヒトES/iPS細胞の単一分散培養法宮崎隆道 (2013)
  • 著者名/発表者名: 二木杉子,末盛博文,谿口征雅,山田雅司,川崎美和,林麻利亜,熊谷英明,中辻憲夫,関口清俊,川瀬栄八郎
  • 学会等名: 第12回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130321-23
• [学会発表] Abnormal chromosome segregation at early cleavage is a major cause of the full-term developmental failure of mouse clones (2013)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: The 10th NIBB-EMBL Symposium 2013, Quantitative Bioimaging
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20130317-19
• [学会発表] 割時の染色体分配異常に起因する (2012)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第30回日本受精着床学会総会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20120830-31
• [学会発表] 哺乳動物初期胚の質を定量的に見る(Quantification of embryo quality) (2012)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第45回日本発生生物学会・第64回日本細胞生物学会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20120629-31
• [学会発表] Recombinant E8 fragments of human laminin isoforms support the efficient adhesion and expansion of dissociated human pluripotent stem cells under defined and xeno-free condition (2012)
  • 著者名/発表者名: Takamichi Miyazaki, Sugiko Futaki, Hirofumi Suemori, Yukimasa Taniguchi, Masashi Yamada, Miwa Kawasaki, Maria Hayashi, Hideaki Kumagai, Norio Nakatsuji, Kiyotoshi Sekiguchi, Eihachiro Kawase
  • 学会等名: ISSCR2012 (国際幹細胞学会第10回年次大会)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120613-16
• [学会発表] ライブセルイメージングによる初期胚発生核ダイナミクスの可視化(Visualization of nuclear dynamics of preimplantationdevelopment by live-cell imaging.) (2012)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第6回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20120514-15
• [学会発表] 哺乳動物初期胚の質を定量化してみる (2012)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第4回定量生物学の会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-01-09
• [学会発表] ヒト ES細胞から definitive endodermへの高率な誘導方法の構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 武内大輝、中辻憲夫、末盛博文
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] SnoN represses mesendodermal genes in human ES cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Norihiro Tsuneyoshi, Tomoyuki Sumi, Akila Sadasivam, Jennica Tan Ee Kim, Norio Nakatsuji, Hirofumi Suemori
  • 学会等名: Norris Ray Dunn Stem Cell Society Singapore (SCSS) Symposium
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20111117-18
• [学会発表] Dissection of the early cardiac developmental process from human embryonic stem cells using a model system that recapitulates the embryogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kaori Yamauchi, Norio Nakatsuji and Hirofumi Suemori
  • 学会等名: International Society for Stem Cell Research 9th Annual Meeting
  • 発表場所: Toronto, Canada
  • 年月日: 20110615-18
• [学会発表] Genetic and Epigenetic Landscape of Mouse Preimplantation Development Revealed by Live-cell Imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 2nd World Congress of Reproductive Biology
  • 発表場所: オーストラリア,クイーンズランド州
  • 年月日: 2011-10-11
• [学会発表] ライブセルイメージングを用いた初期胚のクリティ評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 勝川 ART研究会
  • 発表場所: 春日井
  • 年月日: 2011-06-22
• [学会発表] 単一胚ライブセルイメージングによる初期胚発生核ダイナミクスの可視化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 吹田市
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] ヒト ES細胞からの原条形成過程におけるクロマチン修飾因子の発現解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 末盛博文
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会ワークショップ
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20101207-10
• [学会発表] Cardiomyocytes develop from anterior primitive streak cells induced by β-catenin activation and the blockage of BMP signaling in hESCs (2010)
  • 著者名/発表者名: Kaori Yamauchi, Tomoyuki Sumi, Itsunari Minami, Tomomi G Otsuji, Eihachiro Kawase, Norio Nakatsuji, and Hirofumi Suemori
  • 学会等名: 9th ISSCR Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 20100616-19
• [学会発表] Recombinant human laminin isoforms are effective in culture of human embryonic stem cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Takamichi Miyazaki, Sugiko Futaki, Kouichi Hasegawa, Miwa Kawasaki, Noriko Sanzen, Maria Hayashi, Eihachiro Kawase, Kiyotoshi Sekiguchi, Norio Nakatsuji, Hirofumi Suemori
  • 学会等名: International Society for Stem Cell Research, 7th Annual Meeting
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 20090708-11
• [学会発表] Optimization Of Vector Design For Lentiviral Gene Transfer Into Human Embryonic Stem Cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Emi Aizawa, Kaoru Mitsui, Keiichiro Suzuki, Hirofumi Suemori, Norio Nakatsuji, and Ko Mitani
  • 学会等名: American Society of Gene Therapy 12th Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 20090527-30
• [図書] 産科と婦人科 78巻 8号 (2011)
  • 著者名/発表者名: 糸井史陽、山縣一夫
  • 総ページ数: 960-965
  • 出版者: (株)診断と治療社
• [図書] 再生医療の最前線 2010「再生医療に適した ES細胞培養システム」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高田圭、末盛博文
  • 総ページ数: 204-208
  • 出版者: 実験医学 28
• [備考] 報道関連,山縣らは、マウス体細胞クローンの低い成功率の原因が、初期胚における卵割時の染色体分配異常に起因することを発見した。この研究成果は、将来高効率なクローン動物作製につながるだけでなく、不妊症解明の基礎的知見として重要であると判断したため、新聞発表を行った(下、新聞記事1)。朝日新聞以外にも、毎日新聞と読売新聞の全国版、神戸新聞、茨城新聞等の地方新聞や各種専門新聞に同様の記事が掲載された。
• [産業財産権] 顕微鏡および光透過ユニット (2011)
  • 発明者名: 若山照彦、山縣一夫、今井雄一郎、田村恵裕
  • 権利者名: 独立行政法人理化学研究所、オリンパス株式会社
  • 産業財産権番号: 特許、特願 2011-286996
  • 出願年月日: 2011-12-27