Oct-3/4とCdx-2による栄養外胚葉分化制御機構の解析

Oct-3/4和Cdx-2对滋养外胚层分化的调控机制分析

• 批准号: 14034269
• 负责人: 丹羽 仁史
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14034269/
• 关键词: ES細胞; 栄養外胚葉; TS細胞; Cdx-2

我々は、未分化ES細胞からの栄養外胚葉およびtrophoblaststem (TS)細胞分化における転写因子Cdx-2の機能を解析するために、テトラサイクリンでOct-3/4の発現を制御可能なZHBTc4 ES細胞において、内在性Cdx-2遺伝子を、2回の相同遺伝子組み換えによって破壊した。この結果得られたCdx-2-null ES細胞は、親株のZHBTc4細胞と同様に、テトラサイクリン投与によって栄養外胚葉に分化し、FGF-4存在下にフイーダー細胞上でTS細胞に分化した。しかし、このCdx-2-null TS細胞は安定に自己複製できず、速やかに全て最終分化してしまった。そこで、これがCdx-2の発現に依存した現象であることを確認するために、このCdx-2-null ES細胞に、Tamoxifenで活性を調節できるCdx-2(Cdx-2ER)を導入し、これを安定に発現するES細胞株CNCRを樹立した。CNCR ES細胞は、Tamoxifen非存在下にテトラサイクリンを投与した場合では、TS細胞化したあと自己複製できなかったが、Tamoxifen存在下では、安定に自己複製出来るようになった。さらに、この条件でTamoxifenを除去すると、これらのTS細胞は速やかに分化してしまった。一方、このCNCR ES細胞にテトラサイクリン非存在下にTamoxifenを投与すると栄養外胚葉に分化し、さらにFGF-4/フィーダー細胞が存在するとTS細胞にも分化した。これらの結果は、Cdx-2の機能が、栄養外胚葉やTS細胞への分化に十分ではあるが必要ではないこと、しかし、その機能はTS細胞の自己複製には必須であることを示す。我々はさらに、Cdx-2非存在下にあって栄養外胚葉分化を制御する転写因子の候補としてTbr-2/Eomesodeminを同定し、現在その機能解析を進めている。

The function of Cdx-2 gene in the differentiation of undifferentiated ES cells and trophoblaststem (TS) cells was analyzed. The expression of Oct-3/4 gene was detected in ZHBTc4 ES cells. The intrinsic Cdx-2 gene was detected in two different gene groups. The results showed that Cdx-2-null ES cells differentiated from ZHBTc4 cells and TS cells in the presence of FGF-4. Cdx-2-null TS cells are stable, self-replicating, and rapidly differentiated. This phenomenon was confirmed by the regulation of Cdx-2(Cdx-2ER) activity in Cdx-2-null ES cells and the establishment of ES cell line CNCR. CNCR ES cells replicate themselves in the absence of Tamoxifen and in the presence of Tamoxifen. In addition, the conditions for the removal of Tamoxifen and the rapid differentiation of TS cells In the absence of Tamoxifen, these CNCR ES cells differentiate into TS cells in the presence of FGF-4 and FGF-4. As a result, Cdx-2 functions are essential for the development and differentiation of TS cells and for the replication of TS cells themselves. In the absence of Cdx-2, the candidate for Tbr-2/Eomesodemin is determined and the function of Tbr-2/Eomesodemin is analyzed

项目成果

Fujikura, F., et al.: "Differentiation of embryonic stem cells is induced by GATA factors"Genes & Dev. 16・7. 784-789 (2002)

Fujikura, F., et al.：“GATA 因子诱导胚胎干细胞的分化”Genes & Dev. 784-789 (2002)。

Tateishi, S., et al.: "Enhanced genomic instability and defective postreplication repair in RAD18-knockout mouse embryonic stem cells"Mol Cell Biol. 23・2. 474-481 (2003)

Tateishi, S., et al.：“RAD18 敲除小鼠胚胎干细胞中基因组不稳定性增强和复制后修复缺陷”Mol Cell Biol. 23・2 (2003)。

Takashima, S., et al.: "Targeting of both mouse neuropilin-1 and neuropilin-2 genes severely impairs developmental yolk sac and embryonic angiogenesis"Proc Natl Acad Sci USA. 99・6. 3657-3662 (2002)

Takashima, S., et al.：“靶向小鼠神经毡蛋白-1 和神经毡蛋白-2 基因严重损害发育卵黄囊和胚胎血管生成”Proc Natl Acad Sci USA 99·6 (2002)。

Tanaka, T.T., et al.: "Gene expression profiling of embryo-derived stem cells reveals candidate genes associated with pluripotency and lineage specificity"Genome Res. 12・12. 1921-1928 (2002)

Tanaka, T.T., et al.：“胚胎干细胞的基因表达谱揭示了与多能性和谱系特异性相关的候选基因”Genome Res 12·12 (2002)。

Tomioka, M., et al.: "Identification of Sox-2 reguratory region which is under the control of Oct3/4-Sox-2 complex"Nucleic Acids Res. 30・14. 3202-3213 (2002)

Tomioka, M., et al.：“Oct3/4-Sox-2 复合体控制下的 Sox-2 调节区的鉴定”Nucleic Acids Res. 30・14 (2002)。