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2013 年度 実施状況報告書

多能性幹細胞が生殖細胞へ変換することを抑制する分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25650104
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関東北大学

研究代表者

松居 靖久  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (40241575)

研究分担者 小林 一也  弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (50360110)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード多能性幹細胞 / 生殖細胞 / RNA干渉法
研究概要

本研究では、これまでのマウスでの研究で明らかになった、多能性幹細胞が生殖細胞へ分化することを抑制しているメカニズムが動物種を越えて保存されている可能性について、無脊椎動物のプラナリア、およびニワトリ胚を用いて調べることを目的とする。すなわちマウスES細胞で生殖細胞遺伝子の発現を抑制するMax, Mga, L3mbtl 2, Brg1, Atf7ip、およびMaxと相互作用して生殖細胞遺伝子の発現を抑制するGLP, G9aについて、プラナリアおよびニワトリのホモログ遺伝子をクローニングし、それらがプラナリアの成体内に存在する多能性幹細胞のネオブラストや、ニワトリES細胞でも、生殖細胞遺伝子の発現抑制に働いているかどうかを、RNAiにより調べる。平成25年度では、まずプラナリアのホモログ遺伝子の同定を行い、MaxとBrg1についてはホモログと考えられる遺伝子を同定でき、PCRでcDNAをクローニングした。次にMaxの2本鎖RNAを合成し、餌と混ぜてプラナリアD.ryukyuensis OH 系統に投与し、ノックダウンを開始した。これまでの予備的な結果では、Maxの発現はコントロールの20%程度にまで低下し、ノックダウンはうまくいっていること、また生殖細胞特的遺伝子の一部でノックダウンに依存した発現上昇が見られることがわかった。しかし個体による発現差が大きく、再現性を確認していく必要があると考えられる。またニワトリでもMaxホモログ遺伝子を同定し、ニワトリPGCと初期胚多能性細胞でMaxが発現していることを、免疫染色で確認した。さらにshRNAの発現ベクターを作成し、それをエレクトロポレーション法によりニワトリ胚に導入したのち、Max抗体による免疫染色を行い、Maxがノックダウンされていること確認した。

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

プラナリア、ニワトリともにMaxのホモログ遺伝子を同定し、発現の確認およびノックダウンがうまくいくことが確認できている。さらにプラナリアについては、一部の生殖細胞遺伝子の発現上昇が起こる可能性が示唆された。このような理由から、研究計画は概ね順調に進んでいると判断できる。

今後の研究の推進方策

プラナリアのMaxノックダウン実験については、実験に用いる個体の条件(大きさと再生による成長期間)をそろえた、より多くの個体で実験を行い、再現性の確認を行う。またBrg1についても、ノックダウン実験を進める。ニワトリについては、初期胚多能性細胞からのES細胞の樹立を進め、その細胞でMaxをノックダウンし、生殖細胞遺伝子の発現変化を調べる。また初期胚でのノックダウンも試みる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件)

  • [雑誌論文] On the fate of primordial germ cells injected into early mouse embryos.2014

    • 著者名/発表者名
      Leitch, H.G., Okamura, D., Durcova-Hills, G., Stewart, C.L., Gardner, R.L., Matsui, Y., Papaioannou, V.E.
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 385 ページ: 155-159

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2013.11.014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A current view of the epigenome in mouse primordial germ cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Matsui, Y. and Mochizuki, K.
    • 雑誌名

      Molecular Reproduction and Development

      巻: 81 ページ: 160-170

    • DOI

      DOI 10.1002/mrd.22214

    • 査読あり

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公開日: 2015-05-28  

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