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2015 年度 実績報告書

転写因子Klf5による多能性幹細胞の発生制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 13J00739
研究機関筑波大学

研究代表者

浅見 拓哉  筑波大学, 人間総合科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードマウス初期胚発生 / エピブラスト / 内部細胞塊 / ES細胞 / 初期化
研究実績の概要

転写因子Klf5の初期胚発生過程における機能の解明に取り組んだ。Klf5 KO胚およびKlf5 過剰発現胚において、初期のEpiとPrEのマーカーであるNanogとGata6の発現を発生段階毎に解析した。後期桑実胚期まではNanogとGata6は胚の内側の細胞集団(inner-cell)において共発現していることが知られているが、Klf5 KO胚およびKlf5 過剰発現胚においても同様の発現状態であった。しかし、個々の細胞におけるNanogとGata6の発現レベルを免疫染色の蛍光強度を元に定量した結果、後期桑実胚期(E3.25)において既にKlf5 KO胚の細胞はGata6 high/ Nanog lowの発現状態に移行しており、inner-cellはPrEに分化しつつ有ることが判明した。一方、Klf5 過剰発現胚はGata6 low/ Nanog highの細胞が有意であることから、inner-cellはEpi系列に分化し、PrEへの分化が抑制されていることが推測された。胚盤胞期以降、Klf5 KO胚の内部細胞塊(ICM)ではNanogの発現が消失し、Gata6/Sox17/Gata4陽性のPrE系列の細胞でICMは占められていた。一方、胚盤胞期以降のKlf5 過剰発現胚のICMではNanog陽性細胞数の増加が観察された。また、後期胚盤胞期ではICMにおいてGata6陽性細胞とNanog陽性細胞がモザイク状に分布したままであり、胞胚腔側のICM表層への局在化は観察されなかった。Klf5 KO胚におけるPrE系列への分化は、Fgf-ERK経路の阻害によりレスキュー可能であることから、Klf5 KO胚ではFgf4の発現上昇によりFgf-ERK経路が亢進していることが明らかになった。
以上の結果から、Klf5はE3.25においてFgf4、Nanog、Gata6の発現を制御する上流因子であり、Fgf-ERK経路の抑制により、inner-cellからのEpiとPrEの分化バランスを制御していることが明らかになった。
これらの結果はNature Communication誌に投稿し、現在掲載可否の返答待ちである。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Comprehensive Identification of Kruppel-Like Factor Family Members Contributing to the Self-Renewal of Mouse Embryonic Stem Cells and Cellular Reprogramming.2016

    • 著者名/発表者名
      Jeon H, Waku T, Azami T, Khoa le TP, Yanagisawa J, Takahashi S, Ema M.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 ページ: e0150715

    • DOI

      10.1371

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Kruppel-like factor 5 regulates the Fgf4-FgfR-ERK signalling pathway to ensure naive epiblast pluripotency during development.2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Azami, Tsuyoshi Waku, Ken Matsumoto, Hyojung Jeon, Satoru Takahashi, and Masatsugu Ema.
    • 学会等名
      CiRA/ISSCR 2016 International Symposium
    • 発表場所
      京都市 京都大学百周年時計台記念ホール
    • 年月日
      2016-03-22 – 2016-03-24
    • 国際学会
  • [学会発表] 転写因子Klf5は初期胚発生においてFgf-ERK経路の抑制により多能性幹細胞の発生を制御する2015

    • 著者名/発表者名
      浅見拓哉, 和久 剛, 全 孝静, 松本 健, 高橋 智, 依馬 正次
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会・第88回日本生化学会 合同大会
    • 発表場所
      神戸市 神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] Kruppel-like factor 5 Regulates Naive Pluripotency during Development through Suppression of the FGF-FGFR-ERK Signaling Pathway2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Azami, Tsuyoshi Waku, Ken Matsumoto, Hyojung Jeon, Satoru Takahashi, and Masatsugu Ema
    • 学会等名
      International Society for Stem Cell Research, 13th Annual Meeting
    • 発表場所
      ストックホルム, スウェーデン
    • 年月日
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • 国際学会

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公開日: 2016-12-27  

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