in vitro卵誘導系を基盤とした全能性獲得を司る分子機構の解明と再構築

全能性は卵母細胞に宿る、一細胞から個体が生じる能力である。本研究の目的は、この卵母細胞が有する全能性はいつ確立されるのか、その時期を同定し、全能性の分子基盤を明らかにすることを目的としている。多能性から全能性に切り替わる時期の同定に成功すれば、その転換点を対象に全能性転換因子を同定できるはずである。それはすなわち、卵母細胞に全能性を付与する因子の同定とも言える。特に申請者らは多能性細胞であるES細胞から始原生殖細胞様細胞（PGCLC）を経て、全能性を有する卵母細胞をすべて試験管内で誘導できるin vitro卵母細胞誘導系を確立しており、これを用いることで、はじめてシステマティックな機能解析がハイスループットに行える。今年度は、多能性細胞から始原生殖細胞、そして卵母細胞に分化する生殖系列の各ステージの細胞を経時的に取得し、RNA-seqを行った。その結果、多能性ー全能性転換は、未成熟卵母細胞から二次卵胞卵にかけて急激に起こることを発見した。この転換を起こす因子は転換点前後に出現するはずであるから、転換点特異的に発現する遺伝子を候補遺伝子として抽出した。これらの候補遺伝子のうち、転換を起こすために特に必要な因子を同定するために、候補遺伝子をCRISPR/Cas9でノックアウトしたES細胞株をそれぞれ樹立し、すべてin vitro卵母細胞誘導に供した。現在、これら候補遺伝子の詳細な機能を検討しているところである。

全能性は卵母細胞に宿る、一細胞から個体が生じる能力である。本研究の目的は、この卵母細胞が有する全能性はいつ確立されるのか、その時期を同定し、全能性の分子基盤を明らかにすることを目的としている。多能性から全能性に切り替わる時期の同定に成功すれば、その転換点を対象に全能性転換因子を同定できるはずである。それはすなわち、卵母細胞に全能性を付与する因子の同定とも言える。特に申請者らは多能性細胞であるES細胞から始原生殖細胞様細胞（PGCLC）を経て、全能性を有する卵母細胞をすべて試験管内で誘導できるin vitro卵母細胞誘導系を確立しており、これを用いることで、はじめてシステマティックな機能解析がハイスループットに行える。今年度は、多能性細胞から始原生殖細胞、そして卵母細胞に分化する生殖系列の各ステージの細胞を経時的に取得し、RNA-seqを行った。その結果、多能性ー全能性転換は、未成熟卵母細胞から二次卵胞卵にかけて急激に起こることを発見した。この転換を起こす因子は転換点前後に出現するはずであるから、転換点特異的に発現する遺伝子を候補遺伝子として抽出した。これらの候補遺伝子のうち、転換を起こすために特に必要な因子を同定するために、候補遺伝子をCRISPR/Cas9でノックアウトしたES細胞株をそれぞれ樹立し、すべてin vitro卵母細胞誘導に供した。現在、これら候補遺伝子の詳細な機能を検討しているところである。