染色体外発現ベクター系を用いた胚幹細胞の分化を規定する遺伝子の検索

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09780655
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 丹羽 仁史 大阪大学, 医学部, 助手 (80253730)
• Keywords: 胚幹細胞(ES細胞) / 染色体外発現ベクター / 分化

Research Abstract

本研究は当初、cDNA発現ライブラリーを染色体外発現ベクターを用いて構築し、この中からES細胞の分化を誘導するクローンを機能的に選択し、その遺伝子を単離・解析することを目標としていた。このために20万個のクローンからなるライブラリーを作製し、そのスクリーニングを行ったが、この過程で極少数の分化細胞からベクターを回収する効率の悪さが問題となった。この点を克服すべく条件検討や方法の改良を試みたが、結局現在に至るまで顕著な改善は得られていない。一方、年々増加する分化関連遺伝子に関する情報の増加に基づき、作製したライブラリーからまず候補遺伝子を含むものを単離し、これらに関して個々に検討を加えた。この結果、転写因子COUP-TFとCdx2が、それらの強制発現により、ES細胞を栄養外胚葉様細胞へと分化させることを見いだした(日本発生生物学会第32回大会にて発表予定)。また、これまで用いてきた染色体外発現ベクターpHPCAGGSに改良を加え、染色体に組み込まれた形でも高発現を示す多目的発現ベクターpPyCAGIZ,pPyCAGIPを開発し、これらを用いてドミナントネガティブ型STAT3の強制発現がES細胞では分化を誘導するがEC細胞ではなんら効果を示さないこと、および、これとは逆にc-junの強制発現はEC細胞においてのみ分化を誘導することを見いだした(Niwa H.,et al,Genes&Dev.1998、および日本癌学会年会にて発表)。今後は以上の成果に基づき、ES細胞の分化機構の解析を更に進めるとともに、ライブラリースクリーニングの効率的実施のための方法の開発を行うべきと考えている。

Research Products

• [Publications] Hotta,M.et al.: "Parcreatic β-cell-specific expression of thioredoxin,an antioxidative and antiapoptotic protein,prevents autoimmune and streptozotocin-induced diabetes" Journal of Experimental Medicine. 188. 1445-1451 (1998)
• [Publications] Nichols,J.et al.: "Formation of pluripotent stein cells in the mammalian embryo depends on the Pal transcription factor Oct4" Cell. 95. 379-391 (1998)
• [Publications] Niwa,H.et al.: "Selfrenewal of pluripotent embryonic stem cells is mediated via activation of STAT3" Genes and Development. 12. 2048-2060 (1998)
• [Publications] 丹羽 仁史: "多分化能の維持に働く分子機構" 生体の科学. 49. 221-226 (1998)
• [Publications] 丹羽 仁史: "幹細胞とは何か-ES細胞を用いたアプローチ" 細胞工学. 16. 1744-1751 (1997)