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Analysis of regulatory mechanisms of stemness in human pluripotent stem cells

人多能干细胞干性调控机制分析

基本信息

批准号：
22K06237
负责人：
樽本雄介
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

これまでにヒト多能性幹細胞の未分化性の維持に重要な転写調節因子Xを新たに同定し、未分化維持に重要な既知の転写因子であるPRDM14の機能的パートナーとしての役割をもつことを見出している。本研究ではより詳細な解析をおこなうため、まずヒトiPS細胞において、因子XあるいはPRDM14の改良型AID(Auxin-inducible degron)システムによる誘導分解系を組み込んだ細胞株をそれぞれ樹立した。誘導分解して6時間後の両者のクロマチン結合をChIP-qPCRで調べたところ、PRDM14分解時には因子Xのクロマチン結合がほぼ失われるのに対して、因子X分解時にはPRDM14の結合量は半分程度になっていた。これらの結果は、因子Xの結合がPRDM14に完全に依存していること、因子XがPRDM14の結合の安定化に重要であることを示唆しており、これまで因子XあるいはPRDM14のノックアウト細胞でみられた表現型の違い（発現が変化する遺伝子数や未分化マーカーの発現低下の時間）を説明すると考えられる。マウスES細胞では、因子XではなくそのホモログYがPRDM14の機能的パートナーであると報告されており、ヒトiPS細胞とは異なる。因子XとホモログYの機能の違いを検討するため、ホモログYを過剰発現したヒトiPS細胞で因子Xを誘導分解した。その結果、因子Xの欠損で引き起こされる遺伝子発現の変化が抑制され、未分化性の喪失も起こらなくなったことから、この実験系ではホモログYが因子Xの機能を代替可能であり、両者の機能的差異は検出されなかった。

The function of PRDM14 is important for the maintenance of undifferentiated pluripotent stem cells. In this study, we analyzed the expression of PRDM-14 in iPS cells and established a cell line containing PRDM-14 modified AID(Auxin-inducible degron). After 6 hours of induction, the binding amount of PRDM14 was reduced by ChIP-qPCR. When PRDM14 was decomposed, the binding amount of PRDM14 was reduced by factor X. The results show that factor X is completely dependent on PRDM14 for binding and that factor X is important for PRDM 14 binding stabilization. Factor X explains the phenotype violation of PRDM14 in the absence of PRDM 14 (the number of undifferentiated cells and the time to develop undifferentiated cells). ES cells, factor X, PRDM14, and function Factor X is induced in iPS cells when the function of factor X is violated. As a result, the loss of factor X leads to the change of gene expression, inhibition, loss of undifferentiation, and substitution of factor X function.