胚性幹細胞の生殖細胞分化と核の初期化

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1.ES細胞の長期分化培養から選別した増殖性生殖細胞は,生体内の精子幹細胞に特異的な遺伝子発現を示すほか,分化条件下で卵形成や精細胞形質の発現を示す。この培養分画からさらに精子幹細胞を精製し,幹細胞特性を固定する培養条件の検討を進めた。ES細胞由来Vasa発現細胞にはc-kit発現において陽陰両方の細胞が混在する。このうち,より未分化性を反映するc-kit陰性の細胞を分画して幹細胞培地を用いた継続培養を行うことによって,Vasa陽性Oct4陰性の培養株が得られた。この細胞株は,生殖幹細胞の指標となるPlzf蛋白発現が確認された。さらに,この幹細胞様細胞のin vitro精子形成分化の可能性を検討した結果,培地から幹細胞維持因子を除去することによって,数日間の短い期間に様々な減数分裂形質さらに精子細胞形質の発現が誘起されることが判明した。2.受精時およびクローン核移植時に発現亢進されることが判明したVasa遺伝子は,その発現制御と初期化現象との間に密接な関連性が推定された。DNA(CpG)メチル化修飾の解析からは,Vasaプロモーター域はin vivo,in vitroの生殖細胞分化に共通して,特有のメチル化修飾とそれに続く脱メチル化のプロセスを経過することが判明した。また,ES細胞からのin vitro分化系によって均一なVasa発現細胞の調製が得られたことから,Vasa発現の有無によるクロマチン修飾変動の解析が可能となった。その解析結果はH3-K79の2,3メチル化の他,幾つかの修飾がVasaプロモーター活性に相関していることを示した。