| 研究課題/領域番号 |
19K06373
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
小林 正之 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (50211909)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ホメオタンパク質 / マウス / 初期発生 / 細胞分化 / 転写因子 |
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| 研究実績の概要 |
1. 本申請者は、マウス胚より新規転写因子EGAM1ホメオタンパク質群 (３種) を発見した。本研究の目的は、胚発生における当該タンパク質群の本質的な役割と遺伝子発現調節メカニズム、組織形成との関連について具体的な例を示すことにより、胚発生や細胞機能を制御する新たな分子基盤として統合的に理解すること、である。これにより、子宮への胚着床の安定性とその後の流産との関連を追及するための研究基盤を確立する。令和3年度は以下に示した成果を得た。
2. 当該タンパク質群による多能性の獲得機構について解析する：R3年度では，ウシ線維芽細胞にマウスやヒトiPS細胞誘導遺伝子群（既知）を遺伝子導入することにより，ウシiPS細胞が誘導できるか検討した。その結果，マウスiPS細胞に比較して，誘導効率は非常に低いことが判明した。すなわち，ウシiPS細胞の場合，マウスやヒトiPS細胞の誘導遺伝子群では作出が困難であると考えられる。ウシiPS細胞を作出する系は、当該タンパク質群と多能性獲得機構の関連を検証する上で非常に有効である。また，2018年に報告されたウシES細胞の作出法により，ウシES様細胞を得られることが判明した。ウシES細胞の樹立と当該遺伝子群の関連を検証する実験系として非常に有効である。
3. 当該タンパク質群と組織形成との関連について、in vitro胎盤形成モデル系を構築することにより解明する。：R2年度の研究成果により，当該タンパク質群により得た分化転換TS細胞の維持培養ができるようになった。R3年度では，分化転換TS細胞の胎盤構成細胞への分化能を検証した。その結果，栄養膜巨細胞，海綿状栄養膜細胞，迷路層栄養膜細胞のマーカー遺伝子の発現が大きく誘導されることが判明した。すなわち，分化転換TS細胞は，胎盤細胞への分化能を保持すると考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
マウスやヒトiPS細胞の誘導技術では，ウシiPS細胞を誘導することは困難であることが判明した。すなわち，当該タンパク質群とウシiPS細胞の誘導課程における多能性獲得機構との関連を解明する基盤を構築することができた。また，当該タンパク質群によって得た分化転換TS細胞の分化能を示すことに成功した。ただし，分化転換TS細胞の特性について，次年度以降も更に詳細に検証する必要がある。所期の目標設定に照らしてみて，これらの進捗状況はほぼ適切である。
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| 今後の研究の推進方策 |
1.EGAM1ホメオタンパク質群による多能性の獲得機構について，ウシiPS細胞の成立過程をモデルとして精査する予定である。
2.当該タンパク質群と胎盤形成との関連については，分化転換TS細胞について，その細胞特性・分化特性を精査する予定である。特に，エピゲノム状態がTS細胞型に変化しているのか，重点的に検証したい。これにより，胎盤前駆細胞の形成と当該タンパク質群の関連について，より直接的な知見を得る
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| 次年度使用額が生じた理由 |
R3年度は，遺伝子発現抑制法を用い，マウス胚にて当該タンパク質群の発現を抑制することにより，胚発生への影響を検証する予定だったがウシiPS細胞の樹立について試行錯誤し，大きな時間を要した。そのため，当初予定していた遺伝子発現抑制実験に着手できず，R4年度に当該実験を実施する必要が生じたため。
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