ゲノムリプログラミングにおける体細胞核のダイナミクス

基因组重编程中的体细胞核动力学

• 批准号: 17050014
• 负责人: 多田 高
• 金额: $ 4.29万
• 依托单位: Kyoto University
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17050014/
• 关键词: リプログラミング; 細胞融合; ヒストン; トランスジェニックマウス; ES細胞; クロマチン; メチル化; ユビキチン化; ヒストンバリアント

リプログラミングは特定の機能を果たすべく特殊化した体細胞が、無限自己複製能と多分化能をもつ多能性幹細胞に変化する現象である。体細胞核の核移植によるクローン動物の誕生や核移植胚盤胞からの胚性幹(ES)細胞の樹立がリプログラミングの方法として知られている。我々は、体細胞とES細胞の細胞融合により体細胞核がES細胞核様にリプログラミングされることを独自に発見した。これまでの我々の研究から、リプログラミングは核DNAの遺伝情報には影響を与えず、DNAやクロマチン、クロマチンの高次構造といったエピジェネティクスを、ゲノム全体に渡って大がかりに書き換えることにより引き起こされる分子機構モデルを提唱している。細胞融合実験系では、リプログラミングされた体細胞核を大量に回収することが可能であり、リプログラムされた核のエピジェネティクスの状態を解析することが可能である。本研究課題ではヒストンの置換とリプログラミングの関係を、核移植や細胞融合の実験系を用いて明らかにする事を目的にしてきた。クロマチンはヒストンH2A, H2B, H3,H4のオクタマーにDNAが巻き付いたDNA-蛋白質複合体構造である。ヒストンH3とH4は細胞周期依存的に置き換えられるのに対して、ヒストンH2AとH2Bは細胞周期非依存的に短時間に置き換わることが知られている。我々は、H2Bが蛍光遺伝子GFPで標識されたH2B-GFP融合蛋白質を発現するトランスジェニックES細胞とトランスジェニックマウス(ヘテロおよびホモ)の作製に成功した。また、再プログラム化クロマチンをもつ細胞の薬剤または蛍光色素による選択を目的に、Nanog遺伝子発現制御領域下にピューロマイシン薬剤耐性遺伝子やGFP遺伝子を発現するトランスジェニックマウスの作製に成功した。現在これらのツールを用いて、再プログラム化体細胞クロマチンの解析を進めている。

The phenomenon of differentiation of pluripotent stem cells due to their ability to reproduce indefinitely and to differentiate pluripotent stem cells The method of establishing embryonic stem (ES) cells in somatic cell nuclear transfer, animal birth and nuclear transfer The fusion of somatic cells and ES cells was discovered independently. This research is aimed at improving the molecular structure of nuclear DNA and its genetic information. Cell fusion is possible due to the large number of somatic nuclei. This study aims to clarify the relationship between nuclear transplantation and cell fusion. H2A, H2B, H3,H4 and H2A are the most important components of DNA-protein complex. H3 and H4 are cell cycle-dependent, and H2A and H2B are cell cycle-independent. The H2B-GFP fusion protein was successfully produced in ES cells and identified by H2B-GFP fusion protein. In the field of Nanog gene production, the successful production of the gene resistance gene and GFP gene was achieved. Now, we need to use the software to analyze the changes in somatic cells.

项目成果

Octamer and Sox elements are required for transcriptional cis regulation of Nanog gene expression

• DOI: 10.1128/mcb.25.6.2475-2485.2005
• 发表时间: 2005-03-01
• 期刊: MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY
• 影响因子: 5.3
• 作者: Kuroda, T;Tada, M;Tada, T
• 通讯作者: Tada, T

Methods in Molecular Biology, Vol.348 : Nuclear Transfer Protocols

分子生物学方法，第 348 卷：核转移协议

• 发表时间: 2006
• 作者: Tada;M;Tada;T;T.Tada
• 通讯作者: T.Tada

Targeted chromosome elimination from ES-somatic hybrid cell nuclei.

从 ES 体细胞杂交细胞核中定向消除染色体。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Nature Methods 4
• 作者: H.Matsumura et al.

Toti-/Pluripotential Stem Cells and Epigenetic Modifications.

全能/多能干细胞和表观遗传修饰。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Neurodegenerative Diseases 3
• 作者: H.Matsumura et al.;S.Yasuda et al.;B.C.Papova et al.;T.Tada
• 通讯作者: T.Tada

Attenuated spread of X-inactivation in an X;autosome translocation

• DOI: 10.1073/pnas.0602021103
• 发表时间: 2006-05-16
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Popova, Bilyana C.;Tada, Takashi;Nesterova, Tatyana B.
• 通讯作者: Nesterova, Tatyana B.