ｉＰＳ細胞を活用した神経細胞特異的な転写後制御機構の理解及び神経難病の病態解明

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本研究は、mRNA代謝異常の観点から、ヒトの神経難病の病態解明を目指し、先ずは人工多能性幹細胞（iPS細胞）に着目し、iPS細胞における翻訳制御機構を網羅的に解析し、特異的なRNA代謝メカニズムの基盤情報を確立する。その情報を基に、ヒトiPS細胞由来の神経細胞を作製し、神経難病におけるRNA代謝異常メカニズムを詳細に解明することを目的とした。本年度では、まず神経前駆細胞で発現しているmiRNAのスクリーニングを行った。そして、スクリーニングにより見出されたmiRNA及び神経前駆細胞で発現が知られているmiRNAに着目し、そのmiRNAに完全相補的な配列をmRNAの5’UTRに挿入した緑色蛍光タンパク質（GFP）発現コンストラクトを作製し、In vitro転写により候補miRNAを標的としたmiRNAスイッチを作製した。miRNAスイッチの下流にアポトーシス促進遺伝子を挿入することで、目的の神経細胞以外の細胞はアポトーシス細胞死が起こるため、セルソーターといった機械で細胞に負担をかけることなく自動で純化することができる。このシステムを利用することで、ドーパミン神経前駆細胞や大脳皮質神経前駆細胞を含む神経前駆細胞を選別することができること、しかも意外なことに、このようにして選別した細胞は、従来の表面抗原を指標にして同じ日数で神経前駆細胞を選別した方法よりも効率よく選別できることを見出し、神経前駆細胞の選別方法に関する知的財産権を申請するに至った。そのため、今後は、このシステムを利用してiPS細胞から分化・分離精製した神経細胞を用いて、前年度に確立したiPS細胞の翻訳制御機構の解析手法を適用し、iPS細胞から神経細胞へ分化する際に、翻訳活性にどのような変化がもたらされるのかを計画通り解析していく予定である。