Functional analysis of O-GlcNAc modification that regulates the liquid-liquid phase separation in pluripotent stem cells.

调节多能干细胞液-液相分离的 O-GlcNAc 修饰的功能分析。

• 批准号: 22K06152
• 负责人: 西原 祥子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Soka 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06152/
• 关键词: 多能性幹細胞; O-GlcNAｃ修飾; PSME3; Pボディ; 液-液相分離; 多能性維持; O-GlcNAc; PSME-3

マウスES細胞は、胎生3.5日目の内部細胞塊から樹立されたナイーブ状態の多能性幹細胞であり、通常のヒトES細胞は、これより分化が少し進んだプライム状態の多能性幹細胞である。我々は、ナイーブ状態の自己複製能・多能性維持に関わる糖鎖の網羅的探索を行い、核と細胞質に存在する唯一の糖鎖修飾であるO-GlcNAcが、液-液相分離によって生じるRNA顆粒・Pボディの形成を阻害して、ES細胞の多能性を維持していること見出した。プロテアソーム活性化サブユニット3 (PSME3) のO-GlcNAc修飾が、Pボディの恒常性の制御を介してES細胞の多能性を調節するスイッチとして働いていた。本研究では、この新規な事実を、プライム状態の多能性幹細胞へと展開し、液-液相分離を介したO-GlcNAc修飾の多能性幹細胞全般における機能の解明を目的とする。本年度は、プライム状態のマウスエピブラスト幹細胞様細胞におけるPSME3のO-GlcNAc修飾について検討を行った。我々がすでに報告している方法でナイーブなマウスES細胞からプライム状態のマウスエピブラスト幹細胞様細胞を誘導し、各種マーカーの発現から誘導の確認を行った。この細胞に対し、我々が独自に開発している高感度なO-GlcNAc検出法を適用したところ、プライム状態のマウスエピブラスト幹細胞様細胞においても、PSME3がO-GlcNAc修飾されていることが明らかになった。

小鼠ES细胞是在胚胎第3.5天从内部细胞质量建立的幼稚多能干细胞，正常的人ES细胞是主要的多能干细胞，其分化略高于此。 We conducted an exhaustive search for glycans involved in maintaining self-renewal ability and pluripotency in the naive state, and found that O-GlcNAc, the only glycan modification present in the nucleus and cytoplasm, inhibits the formation of RNA granules and P bodies produced by liquid-liquid phase separation, maintaining pluripotency of ES cells.蛋白酶体激活亚基3（PSME3）的O-GLCNAC修饰是通过调节P体内稳态来调节ES细胞多肢体的开关。这项研究的目的是将这个新事实展现为原状态多能干细胞，并通过液态液相分离一般而言O-GLCNAC修饰的多能干细胞的功能。今年，我们研究了PRIM的小鼠epiblast干细胞样细胞中PSME3的O-GLCNAC修饰。以我们已经报告的方式从幼稚的小鼠ES细胞中诱导启动的小鼠培养基干细胞样细胞，并通过各种标记的表达证实了诱导。当我们应用高度敏感的O-GLCNAC检测方法时，我们已经独立开发了这些细胞时，发现PSME3也会在小鼠的质体层状干细胞样细胞中修饰。

项目成果

Glycosylation regulates pluripotent stem cell status and signaling

糖基化调节多能干细胞状态和信号传导

• 发表时间: 2023
• 作者: Abo Hirohito;Kume Masahiko;Pecori Federico;Miura Taichi;Matsumoto Naoki;Nishihara Shoko;Yamamoto Kazuo;Nishihara S
• 通讯作者: Nishihara S

Biological roles of glycans in stem cells

聚糖在干细胞中的生物学作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Abo Hirohito;Kume Masahiko;Pecori Federico;Miura Taichi;Matsumoto Naoki;Nishihara Shoko;Yamamoto Kazuo;Nishihara S;Nishihara S
• 通讯作者: Nishihara S

Psme3の部位特異的なO-GlcNAc修飾は、P-bodyの恒常性の阻害を介してマウスES細胞の多能性維持に関与する

Psme3 的位点特异性 O-GlcNAc 修饰通过抑制 P 体稳态来维持小鼠 ES 细胞多能性

• 发表时间: 2022
• 作者: Abo Hirohito;Kume Masahiko;Pecori Federico;Miura Taichi;Matsumoto Naoki;Nishihara Shoko;Yamamoto Kazuo;Nishihara S;Nishihara S;西原祥子
• 通讯作者: 西原祥子