全能性細胞で特異的に発現する遺伝子群の機能解析

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(本研究の目的)ES細胞は高い増殖能と分化全能性を有しており、再生医学への応用も期待されているが、その特性がいかに維持されているかはほとんどわかっていない。本研究ではES細胞で特異的に発現する遺伝子群の網羅的同定および機能解析により、ES細胞が自己複製するメカニズムの解明を目指している。ES細胞と他の臓器細胞由来のESTライブラリーを比較した結果、ES細胞特異的発現が示唆される遺伝子を40以上同定した。ノーザンブロット解析の結果、ホメオボックス転写因子やRas類似蛋白質など9遺伝子についてES細胞特異的発現が確認された。本研究においては、ES細胞特異的発現遺伝子の同定を引き続き進めるとともに、それらの機能を遺伝子ノックアウトにより解析する。またES細胞特異的な遺伝子発現様式がもたらされるメカニズムを解明する。(今年度の成果)遺伝子ノックアウトによる機能解析 平成13年度は2遺伝子についてはホモ変異マウス作成を終了し、現在解析を進めている。1遺伝子についてはヘテロ変異マウスを作成し、現在交配中である。1遺伝子は相同組換えES細胞を樹立し、ブラストシストへの微小注入を行っている。他の2遺伝子についてはターゲティングベクターを作成し、現在ES細胞へ導入中である。ES細胞特異的な発現調節領域の解析 1遺伝子について、ES細胞特異的に発現するために必要なシスエレメントを、レポーター遺伝子を用いた解析により同定した。その結果、転写開始点から約500塩基上流にオクタマー-配列およびSox認識配列が存在しており、転写因子Oct3とSox2が協調して、ES細胞特異的な発現をもたらしていることが明らかとなった。新規遺伝子の同定 今年度はES細胞特異的な発現を示す2遺伝子を新たに同定した。今後これらについても機能解析を進めていく予定である。