新規のタンパク質発現量調節システムを応用した造血幹細胞の生体内運命決定の制御

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21591231
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大津 真 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (30361330)
• キーワード: 造血幹細胞 / レトロウイルスベクター / レンチウイルスベクター / 発現調節 / 細胞老化

研究概要

計画に従いタンパク質発現誘導を生体内で可能にするシステムの構築を進めた。研究初期において、本計画の中核を成すdegradation-domain(DD)/Shield-1システムにおける発現リークの問題に直面し、ベクター骨格に改変を加える等で克服を目指したが、結果的に当システムの系としての限界が明らかとなった。次年度から計画を変更し、Bujardらによる遺伝子発現誘導系、Tetracycline-inducibleシステムとDD-システムとの融合系の構築を検討した。backbonevectorとして当研究室の開発による、「ドキシサイクリン添加によって目的遺伝子の発現をONにする全ての必要エレメントを含んだレンチウイルスベクター(All-in-OneLV)」を使用した。このベクター中の(r)tTAエレメントをtTAと交換してAll-in-One LVのTet OFF versionを構築し、それぞれAIO-On、AIO-Offと命名した。この両ベクターに、DD-赤色蛍光タンパク融合遺伝子をクローニングし、産生ウイルスによって血球系がん細胞株へと導入を行った。得られた安定細胞株を用いてドキシサイクリンによる転写調節とShield-1による翻訳後発現調節の組み合わせを試み、FACS解析により定量的に目的蛍光タンパクの発現量評価を行った。結果、発現リークの抑制および発現調節特性の面で、AIO-OnとDD-システムの組み合わせが得に優れていることが明らかとなった。DD-システム系の欠陥を補完するために計画を余儀なく変更するに至り、当初の予定に遅れることとなったが、結果的には目的の達成が期待できる新たなタンパク発現誘導ベクター系の構築に成功した。今後、他の研究資金により研究を継続し、本研究において得られた成果を生かすことで、当初の計画を完遂する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Frequent pathway mutations of splicing machinery in myelodysplasia (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Sanada M, Shiraishi Y, Nowak D, Nagata Y, Yamamoto R, Sato Y, Sato-Otsubo A, Kon A, Nagasaki M, Chalkidis G, Suzuki Y, Shiosaka M, Kawahata R, Yamaguchi T, Otsu M, Obara N, Sakata-Yanagimoto M, Ishiyama K, Mori H, Nolte F, Hofmann WK, Miyawaki S, Sugano S, Haferlach C, Koeffler HP, Shih LY, Haferlach T, Chiba S, Nakauchi H, Miyano S, Ogawa S
  • 雑誌名: Nature 巻: 478 ページ: 64-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intracellular estrogen receptor-binding fragment-associated antigen 9 exerts in vivo tumor-promoting effects via its coiled-coil region (2011)
  • 著者名/発表者名: Maeyama Y, Otsu M, Kubo S, Yamano T, Iimura Y, Onodera M, Kondo S, Sakiyama Y, Ariga T
  • 雑誌名: Int J Oncol 巻: 39 ページ: 41-49
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterozygous ITGA2B R995W mutation inducing constitutive activation of the alphaIIbbeta3 receptor affects proplatelet formation and causes congenital macrothrombocytopenia (2011)
  • 著者名/発表者名: Kunishima S, Kashiwagi H, Otsu M, Takayama N, Eto K, Onodera M, Miyajima Y, Takamatsu Y, Suzumiya J, Matsubara K, Tomiyama Y, Saito H
  • 雑誌名: Blood 巻: 117 ページ: 5479-5484
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minimum requirement of donor cells to reduce the glycolipid storage following bone marrow transplantation in a murine model of Fabry disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Yokoi, T., et al.
  • 雑誌名: The journal of gene medicine 巻: 13 ページ: 262-268
  • DOI: doi:10.1002/jgm
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo imaging visualizes discoid platelet aggregations without endothelium disruption and implicates contribution of inflammatory cytokine and integrin signaling (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, S., et al.
  • 雑誌名: Blood 巻: 119 ページ: e45-56
  • DOI: doi:10.1182/blood-2011-09-381400
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth promotion of genetically modified hematopoietic progenitors using an antibody/c-Mp1 chimera (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawahara, M., et al.
  • 雑誌名: Cytokine 巻: 55 ページ: 402-408
  • DOI: doi:10.1182/blood-2010-12-323691
  • 査読あり
• [学会発表] Towards the establishment of hematopoietic stem cell transplantation without the need for myeloablation (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Otsu
  • 学会等名: 第34回日本造血細胞移植学会総会日本再生医療学会合同シンポジウム
  • 発表場所: Osaka, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2012-02-24
• [学会発表] Patient Autologous iPSCs in the Modelling and Treatment of Chronic Granulomatous Disease (2011)
  • 著者名/発表者名: LIN HUAN-TING, et al.
  • 学会等名: The 18th Annual Congress of the European Society of Gene Therapy
  • 発表場所: Brighton, UK
  • 年月日: 20111028-20111030
• [学会発表] Evidence for the Involvement of CXCR4 Signaling in in vivo Self-Renewal of Transplanted Hematopoietic Stem Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: CHEN-YI LAI, et al.
  • 学会等名: The 14th Annual Meeting of the American Society of Gene Therapy
  • 発表場所: Seattle, WA, USA
  • 年月日: 20110518-20110522
• [学会発表] STEM CELL GENE THERAPY FOR PRIMARY IMMUNODEFICIENCY DISEASES : WHERE ARE WE TODAY AND WHERE SHOULD WE GO? (2011)
  • 著者名/発表者名: Makoto Otsu
  • 学会等名: JSGT 17th Annual Meeting
  • 発表場所: Fukuoka, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-17
• [備考]
  • URL: http://stemcell-u-tokyo.org/sct/