大規模ケミカルライブラリーを駆使した、新規心臓形成シグナルパスウェイの探索と解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26460261
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 伊藤 弓弦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 創薬基盤研究部門, 研究グループ長 (30500079)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ツメガエル / 心筋 / 化合物 / 発生

研究実績の概要

ES細胞、iPS細胞等の多能性幹細胞、また間葉系幹細胞などの体性幹細胞を用いて、種々の臓器細胞を作り出し、創薬分野や再生医療分野に提供するための研究が世界中で行われている。効率的な新薬のスクリーニング／安全性評価／薬物動態評価や治療効果の高い再生医療を実現するには、高性能の細胞を安定、大量供給する必要があるが、まだまだ生体内の臓器細胞と比べて、十分に機能する臓器細胞を作り出すことは難しいのが現状である。その理由の一つに、ES細胞やiPS細胞といったin vitro培養系を用いて従来のタンパク質／遺伝子を中心としたスクリーニング系から得られる知見が飽和しつつあることが予想された。また、培養細胞と胚との間に乖離が有り、培養細胞で出来たことが胚では出来ないことが多々あるという問題点もある。
そこで当該申請研究では、大量の初期胚を並列して使用することが出来、胚全体をあたかもin vitroスクーリングのように使用可能なアフリカツメガエル初期胚を用い、化合物ライブラリーを駆使したスクリーニングを行った。スクリーニングする臓器の対象としては、世界中で要求度の高い心臓とした。昨年度は心筋誘導に影響を与えた化合物によって誘導され、後期心筋細胞で特異的に発現する遺伝子の発現解析及び機能解析を進めてきた。心筋細胞の誘導系において、成熟した心筋を誘導することは一つの重要な問題となっているが、当該申請研究からその問題の解決が期待される結果が出てきた。

研究成果

• [雑誌論文] Identification and comparative analyses of Siamois cluster genes in Xenopus laevis and tropicalis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Haramoto Y, Saijyo T, Tanaka T, Furuno N, Suzuki A, Ito Y, Kondo M, Taira M, Takahashi S.
  • 雑誌名: Dev Biol. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2016.07.015.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete mitochondrial genome of "Xenopus tropicalis" Asashima line (Anura: Pipidae), a possible undescribed species. (2016)
  • 著者名/発表者名: Haramoto Y, Oshima T, Takahashi S, Asashima M, Ito Y, Kurabayashi A
  • 雑誌名: Mitochondrial DNA A DNA Mapp Seq Anal. 巻: 27 ページ: 3341-3343
  • DOI: 10.3109/19401736.2015.1018213.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome evolution in the allotetraploid frog Xenopus laevis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Session AM, Uno Y, Kwon T, Chapman JA, Toyoda A, Takahashi S, Fukui A, Hikosaka A, Suzuki A, Kondo M, van Heeringen SJ, Quigley I, Heinz S, Ogino H, Ochi H, Hellsten U, Lyons JB, Simakov O, Putnam N, Stites J, 45名中略, Ito Y, Asashima M, Ueno N, Matsuda Y, Veenstra GJ, Fujiyama A, Harland RM, Taira M, Rokhsar DS.
  • 雑誌名: Nature 巻: 538 ページ: 336-343
  • DOI: 10.1038/nature19840.
  • 査読あり / 国際共著