単一細胞の経時的な解析が解き明かす、初期発生における未分化と分化の切り替え機構

单细胞时程分析揭示早期发育过程中未分化和分化之间的切换机制

基本信息

批准号：
16J08005
负责人：
中能祥太
金额：
$ 2.83万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、シグナル経路と細胞周期制御因子に注目して、哺乳類の初期発生において多能性と分化を制御する機構への理解を深めることを目指す。最終年度である2018年度は、2017年度と同様に共同研究先であるイギリス・ケンブリッジ大学の研究室に滞在し、ヒト多能性幹細胞を用いたin vitroの実験系によって研究を進めた。前年度に樹立したdouble knock outヒトES細胞に、誘導型knock downの遺伝子カセットを導入することで、細胞周期を制御する遺伝子ファミリーの3つを同時に欠損させる細胞株を作製した。この細胞株を用いた表現型試験の結果、対象の遺伝子ファミリーが多能性の維持に必須ではないことが示唆された。この結果は初めの仮説とは異なるものの、in vitro分化の系を使ったさらなる検証の結果、内胚葉への分化において対象の遺伝子ファミリーが重要な役割を果たしていることが示唆された。これらの遺伝子の欠損が、多能性の維持ではなく、細胞分化にのみ影響することは興味深い。標的遺伝子が特定の細胞系統への分化に関与する仕組みを予測するために、RNA-seqを行なっている。また、shRNAに基づく誘導型knock downのシステムを利用して、シグナル経路の構成因子をピンポイントに阻害する細胞株の樹立にも成功した。これらの細胞株と網羅的な解析を組み合わせた解析を進めている。以上より、これまでわかっていなかったヒト初期胚の多能性状態の新たな側面を示す興味深い知見が得られた。今後は学術振興会の海外特別研究員として同留学先において研究を進め、本研究成果を含めた論文を発表したいと考えている。

这项研究旨在加深对哺乳动物初始发生的估算和分化机制的理解，重点是信号途径和细胞控制因子。与2017财年一样，在2018财年，他在2017财年的一家实验室中，如2017财年，并使用人类多能干细胞通过实验系统进行了研究。通过在上一年建立的双重敲除人类ES细胞中引入诱导敲低的基因盒，同时缺陷细胞周期的三个基因。使用该细胞库存的表达-Type检验表明，目标遗传家族对于维持多功能性不是必不可少的。尽管该结果与最初的假设不同，但使用体外分化的进一步验证表明，靶遗传家族在分化为内胚层中起着重要作用。有趣的是，这些基因缺乏会影响细胞分化，而不仅仅是多功能性。进行RNA-seq以预测靶基因参与特定细胞系统的机制。另外，使用基于SHRNA的敲低系统，它成功建立了一个细胞库存，该细胞量将信号途径的配置因子抑制为精确点。我们正在进行结合这些细胞系和全面分析的分析。从上面，有趣的知识显示了我们以前从未理解的人类早期胚胎多能的新方面。将来，作为学术促进协会的海外特别研究人员，他将在研究的研究中进行研究，并发表论文，包括这项研究的结果。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Cell cycle regulators control pluripotency of human embryonic stem cells

细胞周期调节剂控制人胚胎干细胞的多能性

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shota Nakanoh;Juned Kadiwala;An-Sofie Lanaerts and Ludovic Vallier
通讯作者：
An-Sofie Lanaerts and Ludovic Vallier

Jak1/Stat3 signaling acts as a positive regulator of pluripotency in chicken pre-gastrula embryos

DOI：
10.1016/j.ydbio.2016.11.001
发表时间：
2017-01-01
期刊：
DEVELOPMENTAL BIOLOGY
影响因子：
2.7
作者：
Nakanoh, Shota;Fuse, Naoyuki;Agata, Kiyokazu
通讯作者：
Agata, Kiyokazu

Method to Synchronize Cell Cycle of Human Pluripotent Stem Cells without Affecting Their Fundamental Characteristics

DOI：
10.1016/j.stemcr.2018.11.020
发表时间：
2018-12
期刊：
Stem Cell Reports
影响因子：
5.9
作者：
L. Yiangou;R. Grandy;C. Morell;R. Tomaz;Anna Osnato;Juned Kadiwala;D. Muraro;J. Garcia-Bernardo;Shota Nakanoh;W. G. Bernard;Daniel Ortmann;Davis J. McCarthy;I. Simonic;S. Sinha;L. Vallier
通讯作者：
L. Yiangou;R. Grandy;C. Morell;R. Tomaz;Anna Osnato;Juned Kadiwala;D. Muraro;J. Garcia-Bernardo;Shota Nakanoh;W. G. Bernard;Daniel Ortmann;Davis J. McCarthy;I. Simonic;S. Sinha;L. Vallier

University of Cambridge(United Kingdom)

剑桥大学（英国）