研究課題
基盤研究(C)
ヒト多能性幹細胞の自己増殖は、様々なシグナル経路によってサポートされることが知られている。その中でもFGF-2シグナルは、未分化状態の維持に必須であると考えられている。しかしながら、FGF-2に応答する下流シグナル経路によって制御されるヒト多能性幹細胞の分化や自己増殖の機構は、十分に解明されていない。これまで私たちは、ミニマムエッセンシャルな成分からなる既知組成培地hESF9を開発した。この培地を用いてFGF-2シグナルの下流経路に作用し、未分化なヒトES/iPS細胞の自己増殖を促進させる小分子化合物を探索した。未分化マーカーであるアルカリフォスファターゼ活性を指標として数多くの小分子化合物をスクリーニングした結果、私たちは未分化なヒトES/iPS細胞の増殖を促進させるPKC阻害剤(GF109203X)を発見した。PKCは、ヒト多能性幹細胞の分化・未分化性を制御する重要なFGF-2の下流シグナル伝達経路に関与することが考えられた。PKCノックダウン解析の結果、私たちはPKCがFGF-2の下流経路であるAKT、ERK1/2、GSK3βのリン酸化に関与することを明らかにした。またActivin Aの添加は、FGF-2と相乗的にERK1/2、GSK3βのリン酸化を増加させた。このERK1/2とGSK3βのリン酸化は、GF109203XおよびERK経路阻害剤U0126の添加によって阻害された。さらに、GF109203XおよびU0126の添加は、ヒト多能性幹細胞の安定な増殖を促進し、単一細胞剥離による継代を可能にした。本研究において私たちは、FGF-2の添加により活性化するPKCによって、ヒトES/iPS細胞の分化・未分化な状態が制御されることを明らかにした。
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PLOS ONE
巻: 8(1) ページ: e54122
DOI:10.1371/journal.pone.0054122.
http://www.nibio.go.jp/part/disease/cell_cultures/
