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2016 年度 実績報告書

全能性細胞作製の試み

研究課題

研究課題/領域番号 16K14744
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

石井 俊輔  国立研究開発法人理化学研究所, 石井分子遺伝学研究室, 上席研究員 (00124785)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2017-03-31
キーワード全能性細胞 / ES細胞 / 2細胞期胚
研究実績の概要

体細胞のリプログラミングには、Gurdonらによる核移植とYamanakaらによるiPS細胞の作製がある。前者では、胎盤を含むすべての組織になり得る全能性細胞ができ、後者では、iPS細胞はES細胞と同様に多くの組織・細胞に分化することができるが、胎盤に分化することはできない。核移植によるリプログラミングは semi in vivo の方法であり、試験管内で体細胞から全能性細胞を作製する方法はまだ確立されていない。体細胞から全能性細胞を作製することは、生命科学分野における大きなマイルストーンである。また応用面でも、「iPS細胞からすべての体細胞に効率良く分化させることが難しい」という、再生医療分野での問題の解決にも寄与し得る。
2012年にPfaffらにより、ES細胞集団には全能性細胞がごくわずか(0.5%)存在し、2つの状態が平衡状態にあることを報告された。彼らは2細胞期胚に発現するMERV(Mouse Endogenous Retrovirus)をマーカーとして、このような細胞を濃縮し、キメラマウスを作製し、胚体と胎盤の両方に分化することを示した。一方私達は卵子に多く存在するヒストンバリアントが、核移植に似たメカニズムでiPS細胞作製を促進することを報告した。本研究では、この延長として、ES細胞と、全能性を有する4細胞期胚との遺伝子発現パターンを比較し、後者で発現の高い一群の遺伝子を選び、これらの候補遺伝子が全能性細胞のマーカーになり得るかどうかを検討した。その結果、ある細胞膜タンパク質の発現レベルが高いES細胞を用いてキメラマウスを作製すると、これらの細胞は胚盤胞で将来胚になる内部細胞塊と将来胎盤になる栄養外胚葉(Trophectderm)の両方に分化する確率が高いことが示された。このように、本研究は体細胞から全能性細胞を作製する試みに大きなヒントを与えるものである。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Structural analyses of the nucleosome complexes with human testis-specific histone variants, hTh2a and hTh2b.2017

    • 著者名/発表者名
      Padavattan S et al.
    • 雑誌名

      Biophys. Chem.

      巻: 221 ページ: 41-48

    • DOI

      10.1016/j.bpc.2016.11.013

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ATF7 ablation prevents diet-induced obesity and insulin resistance.2016

    • 著者名/発表者名
      Liu Y et al.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 478 ページ: 696-702

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.08.009

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Innate immune memory in macrophages via ATF7-dependent epigenetic changes.2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii S
    • 学会等名
      Conference on Innate Immune Memory
    • 発表場所
      ケンブリッジ、英国
    • 年月日
      2017-03-14 – 2017-03-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis for trans-generational inheritance of epigenetic change induced by pathogen infection via ATF7.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K, Ishii S
    • 学会等名
      Conference on Innate Immune Memory
    • 発表場所
      ケンブリッジ、英国
    • 年月日
      2017-03-14 – 2017-03-16
    • 国際学会
  • [学会発表] 精子を介したエピゲノム情報の伝達2017

    • 著者名/発表者名
      石井俊輔
    • 学会等名
      ワークショップ「染色体研究の最前線」
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2017-01-16 – 2017-01-17
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境要因によるエピゲノム変化の世代を超えた遺伝2016

    • 著者名/発表者名
      石井俊輔
    • 学会等名
      第10回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2016-05-19 – 2016-05-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 低タンパク質餌によるエピゲノム変化の世代を超えた遺伝2016

    • 著者名/発表者名
      吉田圭介、石井俊輔
    • 学会等名
      第10回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2016-05-19 – 2016-05-20

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公開日: 2018-01-16  

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