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2018 年度 実績報告書

Tcl1を利用したゲノム変異の少ないiPS細胞誘導方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K19339
研究機関筑波大学

研究代表者

久武 幸司  筑波大学, 医学医療系, 教授 (70271236)

研究分担者 西村 健  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80500610)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワードiPS細胞 / 代謝変換 / ミトコンドリア / 酸化的リン酸化 / Tcl1 / ROS
研究実績の概要

MitoSox Red Mitochondrial Superoxide Indicator (Thermo Fisher) を用いてiPS細胞誘導における活性酸素(ROS)産生量をモニターした結果、体細胞(MEF)と比較してiPS細胞では蛍光が強く観察された。このことより、センダイウイルスによるiPS細胞作製過程でも、すでに報告されているレトロウイルスの系と同様にROS産生が亢進していると考えられた。
他の研究グループによって、ミトコンドリアにおける酸化的リン酸化が、iPS細胞誘導初期に一時的に亢進するという報告がある。そこで、センダイウイルスの系でも、酸化的リン酸化亢進によってROS産生量がiPS細胞誘導の初期に増加しているか検証した。その結果、誘導1から7日後には顕著な増加は確認されなかった。センダイウイルスの系では、iPS細胞誘導過程におけるROS産生量の増加は、iPS細胞誘導の後期にのみ起きていることが示唆された。また、山中4因子+Tcl1で誘導したiPS細胞では、通常の4因子で誘導したiPS細胞と比較してROS産生量が減少していた。このことから、誘導後期に起こるROS産生の亢進に対し、Tcl1は抑制的に働くことが考えられる。
既に我々が報告しているように(Nishimura K et al. 2017 Stem Cell Reports)Tcl1はiPS細胞誘導後期において、ミトコンドリアにおける酸化的リン酸化を抑制する働きがある。よって、このTcl1による酸化的リン酸化抑制がROS産生抑制に関係していることが予想される。今後は、ROS産生量の違いによって、誘導されたiPS細胞中のゲノムDNA変異量が異なるのか検証し、もし違いがあった場合、Tcl1を用いたゲノム変異の少ないiPS細胞産生が可能であるか検討する必要がある。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018

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

  • [雑誌論文] Live-cell imaging of subcellular structures for quantitative evaluation of pluripotent stem cells2019

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Ken、Ishiwata Hiroshi、Sakuragi Yuta、Hayashi Yohei、Fukuda Aya、Hisatake Koji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: eCollection

    • DOI

      doi: 10.1038/s41598-018-37779-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Live cell imaging of X chromosome reactivation during somatic cell reprogramming2018

    • 著者名/発表者名
      Tran Thi Hai Yen、Fukuda Aya、Aizawa Shiho、Bui Phuong Linh、Hayashi Yohei、Nishimura Ken、Hisatake Koji
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 15 ページ: 86~92

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbrep.2018.07.007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tcl1による代謝リプログラミングがiPS細胞誘導を促進する2018

    • 著者名/発表者名
      西村健、久武幸司
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 265 ページ: 293~294

  • [学会発表] KLF4-dose dependent metabolic shift through TCL1 during iPSC generation2018

    • 著者名/発表者名
      Nishimura K, Kumar BA, Hayashi Y, Fukuda A, Hisatake K
    • 学会等名
      ISSCR2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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