哺乳類生殖細胞形成に必須の役割を果たすPrdm14分子の複合体解析

Research Project

Project/Area Number	20770146
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Molecular biology
Research Institution	The Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	上田潤理研, 研究員 (80450394)
Project Period (FY)	2008 – 2010
Project Status	Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help	¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000) Fiscal Year 2009: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2008: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	生殖細胞 / エピジェネティクス / 転写制御 / ES細胞 / 分化多能性
Research Abstract	我々を含む多細胞生物は、ほとんどの細胞が一代で死滅する限りある存在である。その中で生殖細胞は、次世代に遺伝情報を継承することのできる唯一の細胞であり、これらめ細胞によって生物の連続性は保証されている。そして生物の連続性を保障する生殖細胞の形成過程を分子レベルで理解することは、生殖・再生医療の発展は元より、生命科学における重要課題の一つである。本研究では哺乳類の生殖細胞形成に必須の役割を果たすPrdm14分子の複合体解析を行うことで、始原生殖細胞系列がどのような分子機序によって成立しているのかを明らかにするこ車を目的としている。研究を開始した当初は、Prdm14がマウスES細胞でも発現していることから、ES細胞を用いて複合体解析を行うことで多能性細胞に特異的な因子が得られるのではないかと考えていた。しかしながら、予想に反してES細胞から同定された構成因子群は極めて一般的且つ重要なものであった。さらに、HeLa細胞も用いてヒトPRDM14の複合体解析を行ったところ、マウスES細胞で得られた結果と非常に良く合致していた。Prdm14はPRドメイン(ヒストン・メチル化酵素活性のあるSETドメインに類似したもの)を持つことからヒストン修飾に関わるような因子を想定していたが、RNAへリカーゼやスプライシングに関わるものが複数固定された。また本研究過程で、Prdm14分子がマウスES細胞の樹立過程においても重要な役割を果たしていることを見出した。即ち、Prdm14を欠損した胚盤胞からはES細胞の樹立効率が著しく低下した(Ueda et al. 投稿準備中)。ES細胞の樹立過程はin vitroでの観察と操作が可能であることから、Prdm14の多能性獲得機構の分子機序を明らかにする上で良い実験系となるであろう。今後は複合体解析で明らかとなった因子とPrdm14がいかにして分化多能性などの始原生殖細胞特有の性質を獲得するのか、その詳細な分子機序を明らかにして行くことを計画している。