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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06237/
• 关键词: ヒト多能性幹細胞; 遺伝子発現制御; 未分化性; 多能性幹細胞; 遺伝子発現; CRISPRスクリーニング

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。

迄今为止，新鉴定的转录控制因子X，对于维持未征收的人类很重要，并且作为PRDM14的功能伴侣起作用，PRDM14是一种已知的转录因子，是维持无碳化的重要转移因子。在这项研究中，为了在人IPS细胞中进行更详细的分析，已经建立了从改进的辅助因素X或PRDM14的诱导分解系统（生长素诱导型脱氧剂）系统中的细胞库存。当通过CHIP-QPCR检查诱导分解后的两个小时的染色质键，在PRDM14中几乎丢失了因子X染色质键，而PRDM14结合量在因子X拆分时约为一半。这些结果表明，因子X的键完全取决于PRDM14，并且该因子X对于稳定PRDM14键很重要，并且在因子X或PRDM14的基因敲除细胞中很远。认为表达变化的基因以及未实现标记的表达降低的时间）被认为可以解释。在小鼠ES细胞中，据报道，同源物是PRDM14的功能伙伴，而不是因子X，这与人IPS细胞不同。为了检查因子X和同源物y的功能之间的差异，将因子X与过度表达的同源物y的人IPS细胞诱导并拆卸。结果，由于由于因子X的缺乏引起的基因表达的变化已被抑制，并且尚未发生未实现的特性的丧失，因此可以通过此实验系统替换HOMO log Y的功能，并且可以取代。两者的功能均未检测到。