転写制御から見た体細胞初期化機構の解析

从转录调控角度分析体细胞重编程机制

基本信息

批准号：
14081209
负责人：
丹羽仁史
金额：
$ 65.28万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14081209/
关键词：
ES細胞多能性 Sox2 Klf4 Oct3 4 Cdx2 栄養外胚葉初期化 Oct-3 未分化性 Nanog

项目摘要

これまでに本研究において同定と機能解析を進めてきた遺伝子群について、マウス胎児性ならびに成体性線維芽細胞における多能性誘導能を網羅的に解析した。この結果、Oct3/4,Sox2,Klf4,cMycの4因子の組み合わせにより、これらの線維芽細胞に多能性を誘導することが可能であることを明らかにし、報告した(Takahashi, K. and Yamanaka, S., Cell, 2006)。さらに、これら4因子のうち、マウスES細胞における機能が明らかでなかったSox2とKlf4について、その解析を進めた。まず、Klf4については、これがES細胞に於けるLefty1プロモーターの活性化においてOct3/4およびSox2と協調的に働くことを明らかにした(Nakatake, Y. et al., Mol.Cell.Biol., 2006)。また、Klf4の強制発現が、マウスES細胞のLIF非依存性自己複製を維持しうることも見出している。一方、Sox2については、その機能がマウスES細胞の自己複製に必須であり、Sox2機能喪失は栄養外胚葉への分化を誘導すること、そしてSox2のマウスES細胞における主たる機能はOct3/4の転写活性維持にあることを明らかにした(Masui, S. et al., Nat.Cell.Biol., in revision)。さらに、マイクロアレイ法を用いた解析により、Oct3/4の標的遺伝子候補を網羅的に同定し(Matoba, R et al., PLoS One, 2006)、Klf4ならびにSox2の標的遺伝子についても同様の解析を進めることにより、マウスES細胞に於ける遺伝子発現制御の全体像を明らかにすることを現在試みている。

在这项研究中已鉴定并在功能上进行了分析的基因组已对多能诱导小鼠胚胎和成年成纤维细胞进行了全面分析。这表明并报道说，这四个因素OCT3/4，SOX2，KLF4和CMYC的组合可以在这些成纤维细胞中诱导多肠肢体（Takahashi，K。和Yamanaka，S.，S.，Cell，Cell，2006）。此外，在这四个因素中，SOX2和KLF4（其在小鼠ES细胞中的功能尚不清楚）进行了分析。首先，我们发现KLF4与Oct3/4和Sox2一起在ES细胞中激活Lefty1启动子（Nakatake，Y。et al。，Mol。Cell。Biol。，2006）。还发现，KLF4强迫表达可以维持小鼠ES细胞的LIF无关自我更新。另一方面，据揭示了其功能对于小鼠ES细胞的自我更新至关重要，而SOX2功能的丧失诱导了分化为滋养外胚层，并且SOX2在小鼠ES细胞中的主要功能是维持OCT3/4的转录活性（Masui，S。S. S.等，Nat。Biliol。Biol。Biol。Biol。Biol。恢复。此外，我们目前正在尝试通过使用微阵列进行分析（Matoba，R等，PLOS One，2006）分析OCT3/4的潜在靶基因，并对KLF4和SOX2的靶基因进行了类似的分析，从而阐明了小鼠ES细胞中基因表达调节的整体图。