研究課題
胚盤胞では、胚体細胞系列（ICM）と胚体外細胞系列（TE）に最初の分化（細胞運命決定）が起こる。マウスでは、TEへの細胞運命決定には、Cdx2が必須の蛋白である事が知られている。しかし、ヒト胚盤胞期では、CDX2の遺伝子発現は低く、機能は明らかではない。本研究では、独自に樹立したヒト分化誘導型胎盤栄養膜幹（CS）細胞モデルを利用し、ヒトCDX2遺伝子の発現と、エピジェネティックな分子機構および分子間相互作用について解析することを目的とする。本年度は、ヒトTS細胞を2種類樹立し、安定に維持した（80継代）。この細胞を用いて、CDX2遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化とヒストン修飾について解析を行なった。DNAメチル化の解析はBisulphite-PCR法で、ヒストン修飾の解析では、同細胞核より蛋白質-DNA複合体を抽出。超音波ソニケーターで粉砕後、活性型修飾の解析には、抗ヒストンH3-K9とH3-K14のアセチル化および抗H3-K4のジメチル化抗体を利用した。一方、不活化型には抗ヒストンH3-K9ジメチル化および抗H3-K27のトリメチル化抗体を利用した。それぞれ免疫沈降後、PCRによりヒストン修飾の有無について解析した。その結果、Cdx2遺伝子のプロモーター領域は、低メチル化状態であることが明らかとなった。同様に、ヒストン修飾も活性型で有意な変化を認めた。一方ES細胞は、高メチル化状態を維持していることが判明した。この結果はメチル化阻害剤を添加して、再確認した。これらの結果より、ES とTSの分化過程には、CDX2遺伝子のエピジェネティックな分子機構が作用する事が示唆された。
2: おおむね順調に進展している
上記の如く、研究実施計画である「TE分化へのCdx2遺伝子の分子機構の解明」は、ほぼ予定通り終了した。
次年度は、一過性および永続性に、遺伝子発現を抑制するCDX2 遺伝子のノックダウンTS細胞とOCT3/4遺伝子強制発現TS細胞株を樹立し、細胞特性や未分化TSマーカー遺伝子に与える影響について分子間相互作用を明らかにしていく計画である。
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Scientific Reports
巻: 7 ページ: 42336
10.1038/srep42336
