プロテオミクスによる細胞の“性質変換過程”の解析

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24590353
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中川 誠人 京都大学, iPS細胞研究所, 講師 (10379539)
• キーワード: iPS細胞 / 初期化 / ES細胞 / プロテオミクス / プロテオーム解析 / 転写因子

研究概要

本年度はヒト線維芽細胞やヒトES細胞およびヒトiPS細胞などにおけるプロテオミクスによる解析をより詳細に行うために定量精度の向上を進めてきた。我々はこれまでにメートル長モノリスカラムを用いることで発現蛋白質の同定数の向上を達成してきた。しかしながら、細胞ごとに解析を行っているため定量精度に欠ける点が問題となってきた。この点を改善するためにいくつかの定量手法を検討し、iTRAQ法を用いることで精度よく定量できることが分かってきた。この方法であればサンプルごとに別のラベリングを行い、それらを同時に解析することができる。このiTRAQ法を用いることでヒト線維芽細胞やヒトES細胞およびヒトiPS細胞などにおける蛋白質の発現を精度よく定量することが可能となった。また、ヒトES細胞やiPS細胞のサンプルを容易に大量に準備できるような新たな培養法の確立も行った。

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

24年度には同定数の向上を達成し、25年度にはその手法を応用し精度良く定量できる系の確立を行うことができたため。

今後の研究の推進方策

24,25年度の研究期間において細胞における蛋白質の発現を大規模かつ定量できる系を確立してきた。26年度はこの系を用いて何種類かのヒト線維芽細胞やヒトES細胞およびヒトiPS細胞などにおける定量プロテオミクスを行う。この結果からヒト多能性幹細胞における蛋白質の働きを解析し、その知見が初期化メカニズムに関与しているのかについても検討したい。また、重要因子として注目しているL-Mycの機能を同プロテオミクスの手法により解析を行いたいと考えている。

研究成果

• [雑誌論文] A novel efficient feeder-free culture system for the derivation of human induced pluripotent stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa M, Taniguchi Y, Senda S, Takizawa N, Ichisaka T, Asano K, Morizane A, Doi D, Takahashi J, Nishizawa M, Yoshida Y, Toyoda T, Osafune K, Sekiguchi K, YamanakaS.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 ページ: 3594-3594
  • DOI: 10.1038/srep03594
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Dopaminergic Progenitors by Cell Sorting for Successful Transplantation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Doi D, Samata B, Katsukawa M, Kikuchi T, Morizane A, Ono Y, Sekiguchi K, Nakagawa M, Parmar M, and Takahashi J
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 2 ページ: 337-350
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2014.01.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Chemical Probe that Labels Human Pluripotent Stem Cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirata N, Nakagawa M, et al.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 6 ページ: 1165-1174
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.02.006
  • 査読あり
• [学会発表] Deep Subcellular Proteome Profiling of Human Induced Pluripotent Stem Cell by One-shot nanoLC-MS/MS Analyses with Meter-scale Monolithic Silica Columns. (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki, M., Nakagawa, M., Ishihama, Y., and Yamanaka, S.
  • 学会等名: HUPO 12th world congress
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川）
  • 年月日: 20130914-20130918
• [学会発表] プロテオーム解析からみたiPS細胞研究
  • 著者名/発表者名: 中川誠人
  • 学会等名: 第5回薬学の未来を考える京都シンポジウム「オミオクス科学と細胞解析」
  • 発表場所: 京都大学薬学部記念講堂（京都）
  • 招待講演
• [学会発表] DNAからiPS細胞の謎を解く
  • 著者名/発表者名: 中川誠人
  • 学会等名: 日本化学会科学教育協議会「高校生のための科学講座」「テーマ：遺伝子」
  • 発表場所: 静岡県立大学浜松キャンパス（静岡）
  • 招待講演
• [学会発表] Novel feeder-free culture system for human ES/iPS cells
  • 著者名/発表者名: Masato Nakagawa
  • 学会等名: The 7th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences iPS Cells in Drug Discovery & Development /CiRA International Symposium 2014
  • 発表場所: 武田薬品工業株式会社研修所（大阪）
• [学会発表] 臨床応用可能なiPS細胞の培養技術の開発
  • 著者名/発表者名: 中川誠人
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー「多能性幹細胞研究の最前線～培養技術から解析技術まで～」
  • 発表場所: 大阪大学蛋白質研究所（大阪）
• [備考] 中川研究グループホームページ
  • URL: http:/ / www.cira.kyoto- u.ac.jp/ nakagawa/