幹細胞システムの分子基盤とその制御

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14207006
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 仲野 徹 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (00172370)
• 研究分担者: 木村 透 大阪大学, 微生物病研究所, 助教授 (50280962)
• キーワード: 細胞分化 / 幹細胞 / 造血システム / 転写因子 / 胚性幹細胞 / マクロファージ / 赤血球 / 巨核球

研究概要

幹細胞システムにおける細胞分化機構を解析するために、マウス胚性幹細胞をストロマ細胞OP9上で共生培養することにより血液細胞へと分化誘導する方法(OP9システム)と、コンディショナルな遺伝子発現を組み合わせた方法を用いて、血液細胞の発生・分化に必須であるGATA-1、GATA-2、Runx-1といった転写因子、および、GATA-1のコファクターであるFOG-1の機能解析をおこなった。
マクロファージコロニー刺激因子存在下において分化誘導をおこなうと、マクロファージが選択的に増加する。その状態においてGATA-2を強制発現すると、マクロファージへの分化が抑制され、巨核球あるいは赤血球へと分化がスイッチされる。いずれにスイッチが生じるかは、GATA-2をどの分化段階において発現させるかによって決定されていた。ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤を添加すると、巨核球へのスイッチを赤血球へのスイッチへと変更することができた。また、これらの実験から、転写因子PU.1の発現が、巨核球あるいは赤血球のいずれにスイッチするかを決定している可能性が考えられたので、PU.1の強制発現実験をおこなったところ、PU.1は、巨核球への分化プログラムを赤血球へと変換させる機能のあることが明らかとなった。これらの結果は、転写因子の機能は細胞分化のコンテキスト依存性であること、また、この場合は、PU.1という転写因子がコンテキスト決定において重要な役割を担っていることが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Suzuki A, Kaisho T, (6 authors), Nakano T.: "Critical roles of Pten in B cell homeostasis and immunoglobulin class switch recombination"J Exp Med. 197. 657-667 (2003)
• [文献書誌] Kimura T, Suzuki A, (7 authors), Nakano T: "Conditional loss of PTEN leads to testicular teratoma and enhances embryonic germ cell production"Development. 130. 1691-1700 (2003)
• [文献書誌] Kimura T, Ito C, (11 authors), Nakano T.: "Mouse Germ Cell-Less as an essential component for nuclear integrity"Mol Cell Biol. 23. 1304-1315 (2003)
• [文献書誌] Suzuki A, Itami A, (8 authors), Nakano T: "Keratinocyte-specific Pten deficiency results in epidermal hyperplasia, acceleraled hair follicle morphogenesis and tumor formation"Cancer Res. 63. 674-681 (2003)
• [文献書誌] Nakano T: "Hematopoietic stem cells : generation and manipulation"Trends Immunol. 24. 589-594 (2003)
• [文献書誌] Kuramochi-Miyagawa K, Kimura T, (10 authors), Nakano T: "mili, a mammalian member of piwi family gene, is essential for spermatogenesis"Development. 131. 839-849 (2004)
• [文献書誌] 仲野 徹: "幹細胞とクローン"羊土社. 115 (2003)