2022 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanisms and roles of the quality control of epiblast during its formation in mouse embryos
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20H03261
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
佐々木 洋 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (10211939)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 着床前胚 / 細胞競合 / Hippoシグナル / YAP / 細胞分化 / エピブラスト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）胚性幹（ES）細胞を用いて、エピブラスト形成時の細胞競合を模倣する系を作成した。薬剤によりHippoシグナルを制御してYAPを核あるいは細胞質に局在させるES細胞を作成した。これらのES細胞はキメラ胚において、単独ではどちらもエピブラストになるが、両者の混合キメラ胚を作成するとYAP核局在細胞が細胞競合の勝者となりエピブラストになった。これらのES細胞を胚内の状況を模倣した培地で共培養すると、やはりYAP核局在細胞が細胞競合の勝者となり、胚内の細胞競合を模倣する系を樹立できた。
２）エピブラスト形成時の細胞競合の役割を解析した。ゲノム編集によりアポトーシス促進因子Bak, Bax, Bokの３つの遺伝子を破壊したところ、着床前胚の後期胚盤胞（胎生4.5日胚）において、エピブラストと原始内胚葉の遺伝子発現と配置が乱れた。着床後初期の三重変異胚を解析したところ、胎生5.5日でエピブラストの遺伝子発現は均質になっており、細胞配置の異常は約６割の胚で見られたが、胎生6.5日には３割に減少した。このことから、細胞競合は細胞死によって迅速に異常細胞を排除することで発生を正確に進める仕組みであるが、胚は多様な発生調節機構を持ち、細胞競合が働かなくても、発生を正常に進めることができることが明らかになった。
３）エピブラスト形成におけるYAPとNANOG-GATA6の関係を解析した。YAPの発現上昇は、NANOGとGATA６の発現が分離した後で開始し、NANOG単独陽性細胞においてYAPとNANOGの発現の間に相関が見られた。また、YAPを核移行させるとNANOGが誘導されたことから、YAPはエピブラストへの分化の方向付けがされた細胞においてNANOGの発現を維持して分化を促進していると考えられた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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