人工転写因子のエンジニアリングによるiPS細胞の作製

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今回の研究に際し、終了した2つの項目を報告する。1)Oct3/4-AuSTF(Oct3/4-Gold nanoparticle人工転写因子)の作製と、その性能の評価。2)作製したoct3/4-AuSTFを用いて、マウス人工多能性幹細胞(iPS細胞)の樹立。まず1)は既に完了していた。科研費申請書にも記載されていた通り、内因性転写因子の一つであるOct3/4に模した人工転写因子は既に作製済みであり、その転写活性も確認済みであった。転写活性の確認として、Oct3/4レポーター遺伝子の活性と、Oct3/4の内因性標的遺伝子の誘発を分析した。その結果、レポーター遺伝子の活性は、コントロールとして使用したGold nanoparticleのみの人工転写因子よりも10～12倍も高い活性を示した。しかしながら、内因性Oct3/4標的遺伝子の誘発率はそれほど著しいものではなく、コントロールより2～3倍高い誘発率となった。これらの結果をふまえ、内因性Oct3/4標的遺伝子の誘発をより高めるため、Oct3/4-AuSTFの改良を行った。改良点として、まず初めに様々な大きさのGold nanoparticleを用いた。直径5nmから100nmの大きさのGold nanoparticleを機能的リガンドと結合させ、Oct3/4AuSTFを作製し、内因性Oct3/4標的遺伝子に対するそれぞれの転写活性を比較した。その結果、最少サイズである5nmが一番強い活性を示していたが、それでもまだ一貫性が得られなかった。この点から考えるに、大きさの違う細胞を用いて試みることが必要であると考えられた。そして2つ目の改良点として、様々な種類の結合子を用いた。その結果、末端が水酸基と結合している結合子が、物理的性質と、Oct3/4-AuSTFの転写活性において良好な結果を示した。