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2014 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 / プラナリア / ニワトリ / Max / Brg1
研究実績の概要

本研究では、これまでの我々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としての性質を獲得することを抑制する機構が、動物種を越えて保存されている可能性を検討することを目的とする。そのために、マウスES細胞で生殖細胞特異的遺伝子の発現を抑制するMax, Brg1について、プラナリアおよびニワトリ胚で、ノックダウンを行い、生殖細胞特異的遺伝子の発現誘導を調べる。平成26年度の研究では、プラナリアでMaxをノックダウンすると、6種類の生殖細胞特異的遺伝子が発現上昇傾向を示し、そのうちの2遺伝子については有意に発現が上昇することを見出した。またBrg1のノックダウンでも同様の遺伝子の発現上昇傾向が見られたが、個体による発現のばらつきが大きいと考えられた。またニワトリ初期胚の多能性幹細胞であるブラストダーム細胞を培養し、Maxのモルフォリノを導入してノックダウンを行うと、生殖細胞特異的に発現するCVH遺伝子を発現する細胞数の有意な増加が見られた。しかし予想に反して、モルフォリノが導入されている細胞の多くはCVH陰性で、周辺細胞でのMaxノックダウンが細胞非自律的に隣接細胞でのCVH遺伝子の発現を誘導している可能性が示唆された。一方で、Maxのノックダウン効率が悪いことがわかり検討が必要であると考えられた。

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

プラナリアとニワトリ胚で、ともにMax等のノックダウンによる生殖細胞遺伝子の発現誘導が示唆され、平成27年度に、それらの結果をさらに確認し、データを加えることにより目的に沿った研究成果を挙げることが期待できるため、研究計画はおおむ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ノックダウンについては、in situハイブリダイゼーションにより、生殖細胞遺伝子の発現変化の詳細を調べる。またBrg1ノックダウンでは、ノックダウンの期間等の条件を検討し、生殖細胞遺伝子の発現誘導条件の最適化を試みる。ニワトリ初期胚細胞でのノックダウンは、モルフォリノの導入方法などのノックダウン条件の最適化を試みる。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Sall4 is essential for mouse primordial germ cell specification by suppressing somatic cell program genes2015

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, Y. L., Satomi S. Tanaka, S. S., Kumagai, M, Yuka Fujimoto, Y., Terabayashi, T., Matsui, Y. and Nishinakamura, Y.
    • 雑誌名

      Stem Cells

      巻: 33 ページ: 289-300

    • DOI

      10.1002/stem.1853

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The majority of early primordial germ cells acquire pluripotency by Akt activation.2014

    • 著者名/発表者名
      Matsui, Y., Takehara, A., Tokitake, Y., Ikeda, M., Obara, Y., Morita-Fujimura, Y., Kimura, T., and Nakano, T.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 141 ページ: 4457-4467

    • DOI

      10.1242/dev.113779

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The ADP-ribosylation factor 1 gene is indispensable for mouse embryonic development after implantation.2014

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa, N., Ogoh, H., Sumiyoshi, M., Matsui, Y., Nishikawa, S., Miyamoto, K., Maede, Y., Kiyonari, H., Suzuki, M. and Watanabe, T.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 453 ページ: 748-753

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.10.014

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 始原生殖細胞の分化と多能性幹細胞への再プログラム化のメカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      松居靖久
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 86 ページ: 726-734

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Planarian D-amino acid oxidase is involved in ovarian development during sexual induction.2014

    • 著者名/発表者名
      Maezawa, T., Tanaka, H., Nakagawa, H., Ono, M., Aoki, M., Matsumoto, M., Ishida, T., Horiike, K., Kobayashi, K.
    • 雑誌名

      Mechanisms of Development

      巻: 132 ページ: 69-78

    • DOI

      10.1016/j.mod.2013.12.003

    • 査読あり
  • [学会発表] 胚性幹細胞の始原生殖細胞へのin vitro直接誘導に必要な因子の同定2014

    • 著者名/発表者名
      林 陽平、前田郁麻、松居靖久
    • 学会等名
      37回 日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-11-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 生殖細胞性と細胞分化多能性の制御機構2014

    • 著者名/発表者名
      松居靖久
    • 学会等名
      学際ライフサイエンスシンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-10-31
    • 招待講演
  • [学会発表] プラナリアの生殖様式転換機構:有性化因子による無性生殖から有性生殖への誘導について2014

    • 著者名/発表者名
      小林一也
    • 学会等名
      第60回日本寄生虫学会・日本衛生動物学会北日本支部合同大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2014-10-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 多能性幹細胞と生殖細胞を隔てるエピジェネティック障壁2014

    • 著者名/発表者名
      松居靖久
    • 学会等名
      日本遺伝学会第86回大会
    • 発表場所
      長浜
    • 年月日
      2014-09-19
    • 招待講演
  • [学会発表] プラナリア生殖器官特異的に発現するアミノ酸輸送体ホモログの解析2014

    • 著者名/発表者名
      石川正樹・前澤孝信・小林一也
    • 学会等名
      日本動物学会第85回仙台大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-09-13
  • [学会発表] 新奇プラナリア卵黄タンパク質について2014

    • 著者名/発表者名
      川瀬 摂・岩谷 尚・田中裕之・坂元君年・小林一也
    • 学会等名
      日本動物学会第85回仙台大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-09-13
  • [学会発表] 川に、陸に、身近にウヨウヨしているプラナリアを観察してみよう2014

    • 著者名/発表者名
      岡本 光・柳原由実・石川正樹・小林一也・中村剛之
    • 学会等名
      日本動物学会第85回仙台大会(動物学ひろば)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-09-13
  • [学会発表] ラナリア生殖器官分化に注目したß-カテニン遺伝子の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      前澤孝信・菊池康哉・織井秀文・小林一也
    • 学会等名
      日本動物学会第85回仙台大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-09-11
  • [学会発表] プラナリア生殖器官形成に注目したFGFR関連遺伝子の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      柳原由実・中川晴香・前澤孝信・梅園良彦・阿形清和・小林一也
    • 学会等名
      日本動物学会第85回仙台大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-09-11
  • [学会発表] Tryptophan enhances the reproductive organs-specific expression level of an amino acid transporter homolog, Dr-slc38A9 in the sexual worms of Dugesia ryukyuensis.2014

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, M, Maezawa, T., Kobayashi, K
    • 学会等名
      The 1st Asian PlanNet Meeting
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 年月日
      2014-05-09

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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