霊長類ES細胞による体細胞核の再プログラム化

灵长类 ES 细胞对体细胞核的重编程

• 批准号: 13878183
• 负责人: 多田 高
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13878183/
• 关键词: ES細胞; 再プログラム化; 体細胞; 霊長類; 細胞融合; Hprt遺伝子; 相同組換; エピジェネティクス; サル; X染色体再活性化; Oct4再活性化; テラトーマ; キメラ胚

1)サルES細胞でのHprt遺伝子のノックアウト我々独自の体細胞とES細胞の細胞融合実験系を用いて、霊長類ES細胞がもつ体細胞核再プログラム化能を検討する目的で、X染色体上にあるHprt遺伝子のノックアウトを試みた。雄XYのES細胞では、Hprtの遺伝座が1つしか存在しないため、容易にHprt欠損ES細胞を作ることが可能である。Hprt欠損ES細胞とHprt正常体細胞との融合細胞では、HAT感受性であったES細胞が耐性に変化するため、融合細胞のみが生き残る。サルES細胞のHprt遺伝子ノックアウトは、候補ES細胞の選択は完了しているが最終的な特性解析が進行中であり、結果が待たれる。Hprt欠損ES細胞が得られれば、体細胞との融合実験を行う予定である。2)マウス融合細胞実験系を用いた体細胞核の多分化能昨年度は、体細胞核の再プログラム化をOct4-GFP遺伝子やX染色体の再活性化をマーカーに用いて解析した。本年度は、再プログラム化された体細胞核の多分化能を解析する目的で、亜種間融合細胞を作成し、再分化後の組織特異的遺伝子発現がES細胞核または再プログラム化体細胞核のいずれに由来するかを明らかにした。融合細胞を生体内で分化誘導した奇形種での遺伝子発現を解析したところ、ES細胞核と同様に再プログラム化体細胞核からも内・中・外胚葉由来の組織特異的遺伝子が発現していることを突き止めた。融合細胞を神経特異的な培養条件下で分化誘導すると、ES細胞と同様にドーパミン産生神経のマーカー遺伝子が再プログラム化体細胞核からも発現していた。これらの結果は、細胞融合による再プログラム化体細胞核がES細胞と同様の分化能を獲得していることを明確に示しており、拒絶反応の無い個人対応のテーラーメイドES細胞を作製する新たなアプローチとして注目される。加えて、体細胞核の再プログラム化をX染色体上のXistおよびTsix遺伝子のクロマチン構造の変化としてとらえる事に成功した。

1) サ ル ES cells で の Hprt posthumous son 伝 の ノ ッ ク ア ウ ト I 々 の cells alone と ES cells の fusion be を 験 department with い て, long 霊 class ES cells が も つ somatic cell nuclear again プ ロ グ ラ ム change can を beg す 検 で る purpose, on the X chromosome に あ る Hprt heritage 伝 son の ノ ッ ク ア ウ ト を try み た. Male XY の ES cells で は, Hprt の heritage 伝 1 が つ し か exist し な い た め, easy に を Hprt owe loss ES cells for る こ と が may で あ る. Hprt owe loss ES cells と normal somatic Hprt と の fused cells で は, HAT susceptibility で あ っ た が patience に ES cells - the す る た め, fused cells の み が き る residue. サ ル ES cells の Hprt posthumous son 伝 ノ ッ ク ア ウ ト は, alternate ES cells の sentaku は finished し て い る が of final analytical が な features で あ り, results が stay た れ る. Hprt-deficient ES cells が obtain られれば, somatic cells と <s:1> fusion experiments を and う determine である. 2) マ ウ ス fused cells be を 験 department with い た somatic cell nuclear の differentiation can again yesterday annual は, somatic cell nuclear の プ ロ グ ラ ム change を Oct4 - traces of GFP 伝 son や X chromosome の again activeness を マ ー カ ー に with い て parsing し た. は this year, again プ ロ グ ラ ム change さ れ た somatic cell nuclear の differentiation can を parsing す る purpose で, 亜 を interspecific fusion cells make し, redifferentiation の organization after specific heritage 伝 son 発 now が ES cell nucleus ま た は again プ ロ グ ラ ム the somatic cell nuclear の い ず れ に origin す る か を Ming ら か に し た. Fusion cells born を で induction し た odd shape of で の posthumous son 伝 発 now を parsing し た と こ ろ, ES cell nucleus と with others again に プ ロ グ ラ ム the somatic cell nuclear か ら も, in, in leaf embryonic origin の tissue specific heritage 伝 son が 発 now し て い る こ と を tu き check め た. Fused cells を god 経 specific な cultivation conditions で induction す る と と, ES cells with others に ド ー パ ミ ン produce god 経 の マ ー カ ー posthumous son 伝 が again プ ロ グ ラ ム the somatic cell nuclear か ら も 発 now し て い た. こ れ ら の results は, cell fusion に よ る again プ ロ グ ラ ム the somatic cell nuclear が と ES cells with others can get し を の differentiation て い る こ と を に clearly shown し て お り, refused to reverse 応 の no い personal moral 応 の テ ー ラ ー メ イ ド ES cells を cropping す る new た な ア プ ロ ー チ と し て attention さ れ る. Add え て, somatic cell nuclear の プ ロ グ ラ ム change を X chromosome の Xist お よ び Tsix heritage 伝 son の ク ロ マ チ の ン structure - the と し て と ら え る matter に success し た.

项目成果

Hironobu Kimura: "Chromatin reprogramming of male somatic cell-derived Xist and Tsix in ES hybrid cells"Cytogenetic and Genome Research. (In press). (2003)

Hironobu Kimura：“ES 杂交细胞中雄性体细胞来源的 Xist 和 Tsix 的染色质重编程”细胞遗传学和基因组研究。

Suemori Hirofumi: "Establishment of embryonic stem cell lines from cynomolgus monkey blastocysts produced by IVF or ICSI"Developmental Dynamics. 222・2. 273-279 (2001)

Suemori Hirofumi：“通过 IVF 或 ICSI 产生的食蟹猴胚泡的胚胎干细胞系的建立”发育动力学 222・2（2001）。

Takashi Tada: "Priciple of Cloning"Academic Press (USA). 531 (2002)

多田隆：《克隆原理》学术出版社（美国）。

Masako Tada: "Nuclear reprogramming of somatic cells by in vitro hybridization with ES cells"Current Biology. 11・19. 1553-1558 (2001)

多田正子：“通过与 ES 细胞体外杂交进行体细胞核重编程”，《当代生物学》11・19（2001 年）。

Daisuke Watanabe: "Stage-and cell-specific expression of Dnmt3a and Dnmt3b during embryogenesis"Mechanisms of Development. 118. 187-190 (2002)

Daisuke Watanabe：“胚胎发生过程中 Dnmt3a 和 Dnmt3b 的阶段和细胞特异性表达”发育机制。