Analyzing the mechanism of X chromosome reactivation to generate iPSCs for regenerative medicine

分析 X 染色体重新激活生成再生医学 iPSC 的机制

• 批准号: 19J11416
• 负责人: 相澤 志穂
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J11416/
• 关键词: 再生医療; iPS細胞; X染色体; エピジェネティクス; KDM1A; リプログラミング

昨年はXCR 開始領域の同定まで行った。この領域では、不活性化型アレルにおいても比較的オープンなクロマチン構造を取ることから、XCR はこの領域に転写因子が直接結合することにより引き起こされると考え、ChIP-Atlasというデータベースを用いて、この領域に結合する転写因子を確認し、6 つの XCR 誘導候補因子を得た。候補因子を shRNAによりノックダウンしながらXCRを誘導し、3つの遺伝子Nelfa, Otx2, Kdm1aをKDすることでXCRの開始が促進することを明らかにした。なお、これら因子の KD は XCR を促進するものの、多能性マーカー遺伝子の発現減少は引き起こさなかったことから、XCR の誘導は多能性に寄与しないと考えられる。本研究では、XCR により高い多能性が誘導されると考え、次のステップでは多能性の高い iPS 細胞が得にくいヒト細胞にて、人為的に XCR を誘導することを考えていた。しかし以上の結果を受けて、まず XCRが引き起こされる分子機構をマウス細胞にて明らかにすることにした。XCR はエピジェネティクス修飾等に深い関連があることより、Kdm1aに着目した。KDM1A は酵素として主に H3K4me2 の脱メチル化を担う一方、多くのタンパク質のプラットフォームとしても働き、構成する複合体により役割が大きく異なることが報告されている。KDM1A とよく協働することが知られている複合体を KD して iPS 細胞誘導を行ってもXCR を促進しなかった。KDM1A の酵素活性部位の阻害剤を処理しながら iPS 細胞誘導を行なったところ、XCR が有意に促進した。以上から、XCR に重要なのは KDM1A の酵素活性部位である。 つまり、XCR開始領域でのKDM1A結合の減少、エピジェネティック修飾の変化が、XCRを開始すると考えられる。

XCR started the same field yesterday. The domain is inactive, the domain is inactive, the domain is inactive. Candidate factors: shRNA, XCR, NELFA, OTX2, KDM1a, KD, XCR, X The KD of XCR promotes the development of pluripotency and reduces the occurrence of pluripotency. In this study, XCR was induced in iPS cells with high pluripotency. The above results are reflected in the molecular mechanism of XCR. XCR is the most important part of the world. KDM1A enzyme and H3K4 me2 enzyme are involved in the formation of a complex. KDM1A and KDM 1B are the first to recognize the presence of KDM 1A and KDM 1B. The inhibitor of KDM1A enzyme activity was treated to induce iPS cells, and XCR was intentionally promoted. The enzyme active site of KDM1A is important for XCR. KDM1A binding reduction, XCR initiation modification, XCR initiation

项目成果

REACTIVATION OF X CHROMOSOME STARTS FROM THE IDENTICAL REGION DURING MOUSE IPSC GENERATION

X 染色体的重新激活从小鼠 IPSC 生成期间的相同区域开始

• 发表时间: 2020
• 作者: 相澤志穂;Bui Phuong Linh;西村健，久武幸司
• 通讯作者: 西村健，久武幸司

Template Activating Factor-I α Regulates Retroviral Silencing during Reprogramming

模板激活因子-I α 在重编程过程中调节逆转录病毒沉默

• DOI: 10.1016/j.celrep.2019.10.010
• 发表时间: 2019
• 期刊: Cell Reports
• 影响因子: 8.8
• 作者: Bui Phuong Linh;Nishimura Ken;Seminario Mondejar Gonzalo;Kumar Arun;Aizawa Shiho;Murano Kensaku;Nagata Kyosuke;Hayashi Yohei;Fukuda Aya;Onuma Yasuko;Ito Yuzuru;Nakanishi Mahito;Hisatake Koji
• 通讯作者: Hisatake Koji

iPS細胞誘導におけるX染色体再活性化機構の解明

阐明 iPS 细胞诱导中 X 染色体再激活机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 相澤志穂;西村健;久武幸司
• 通讯作者: 久武幸司