マルチオミックス解析を用いたヒトiPS細胞分化指向性制御機構の解明

ヒトiPS細胞は分化多能性を持つため、様々な細胞に分化することが可能である。しかしながら、神経や心筋など各種分化細胞への分化しやすさ(分化指向性)は細胞株ごとに異なることが明らかになっている。これまでの研究において、核内タンパク質であるSALL3がGene body領域のDNAメチル化を調節することにより、複数の転写因子の発現を制御し、ヒトiPS細胞の分化指向性に非常に重要な機能を持つことを明らかにしている。本研究の目的は、これまで解明されていないSALL3によるプロモーター／エンハンサー領域における遺伝子発現制御機構を明らかにすることにより、ヒトiPS細胞の分化指向性の原因となるメカニズムを解明することである。WT株、SALL3 KO株の神経分化時（Day0, 3, 10）におけるTotal RNAを用いマイクロアレイ解析を行い、SALL3が関与する転写調節を網羅的・経時的に解析した。また、これまでにLC-MS/MS解析により、DNMT3Bとは異なるSALL3相互作用タンパク質を複数同定し、免疫沈降実験でのウエスタンブロットにより結合確認実験を行った。これらのタンパク質の中にはiPS細胞の神経分化に関与するタンパク質と考えられる物も含まれており、ヒトiPS細胞の分化指向性に非常に重要な機能を持つ可能性は高いと考えられる。これから神経分化時における経時的マイクロアレイ解析、ChIP-Seq解析、ATAC-seq解析等のマルチオミックス解析を進めていく。

ヒトiPS細胞は分化多能性を持つため、様々な細胞に分化することが可能である。しかしながら、神経や心筋など各種分化細胞への分化しやすさ(分化指向性)は細胞株ごとに異なることが明らかになっている。これまでの研究において、核内タンパク質であるSALL3がGene body領域のDNAメチル化を調節することにより、複数の転写因子の発現を制御し、ヒトiPS細胞の分化指向性に非常に重要な機能を持つことを明らかにしている。本研究の目的は、これまで解明されていないSALL3によるプロモーター／エンハンサー領域における遺伝子発現制御機構を明らかにすることにより、ヒトiPS細胞の分化指向性の原因となるメカニズムを解明することである。WT株、SALL3 KO株の神経分化時（Day0, 3, 10）におけるTotal RNAを用いマイクロアレイ解析を行い、SALL3が関与する転写調節を網羅的・経時的に解析した。また、これまでにLC-MS/MS解析により、DNMT3Bとは異なるSALL3相互作用タンパク質を複数同定し、免疫沈降実験でのウエスタンブロットにより結合確認実験を行った。これらのタンパク質の中にはiPS細胞の神経分化に関与するタンパク質と考えられる物も含まれており、ヒトiPS細胞の分化指向性に非常に重要な機能を持つ可能性は高いと考えられる。これから神経分化時における経時的マイクロアレイ解析、ChIP-Seq解析、ATAC-seq解析等のマルチオミックス解析を進めていく。