Eカドヘリンの機能に依存して働くマウス始原生殖細胞分化決定因子の同定

(1)

Eカドヘリンの機能に依存して働くマウス始原生殖

細胞分化決定因子の同定

著者

松居靖久

(2)

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(3)

<はしがき>

マウスの始原生殖細胞は腔発生の初期段階で､多能性を持つ幹細胞の集団であ

るエビブラストから前駆細胞を経て分化決定を受けるD そしてこれまでの我々

の研究から､前駆細胞は細胞接着分子であるEカド-リンを介して緊密な相互

作用をし､これが分化決定に必須であることが明らかになっている｡そこで､ E

カド-リンの下流で働き前駆細胞内で分化決定を引き起こす分子を同定する冒

的で本研究を行った｡前駆細胞から始原生殖細胞で特異的に蛍光タンパク質GFP

を発現するmiト1/GFPトランスジェニックマウス胚を利用して､まず前駆細胞

をEカド-リン機能阻害抗体存在下､非存在下で培養後にそれぞれ見られる､

前駆細胞で留まった細胞と分化決定を受けた始原生殖細胞の単一細胞からそれ

ぞれcDNAライブラリーを作製した｡次にこれらライブラリーを使ってディファ

レンシャルスクリーニングを行い､分化決定を受けた始原生殖細胞特異的な複

数のcDNA候補を得たが､ホールマウントin situハイブリダイゼ-ションを行

ったところ､発現量が少ないためかシグナルはほとんど検出されなかった｡そ

こで次に､前駆細胞と分化したばかりの始原生殖細胞を､同じトランスジェニ

ックマウス腔から､培養することなく直接単離し､両者で発現差のある遺伝子

をスクリーニングしたo その結果､最も有力な候補として2種類の遺伝子を同

定したo これら遺伝子は､形成直後から始原生殖細胞で特異性のある発現パタ

ーンを示すことが確認された｡さらに､始原生殖細胞の分化決定における役割

を明らかにすることを目指して､ノックアウトマウスを作製するためのベクタ

ーを作製した｡そして一つの遺伝子についてはすでにキメラマウス作製を経て

ホモ変異マウスの表現形解析を準備している｡またもう一つの遺伝子について

は､ ES細胞にベクターを導入してノックアウト細胞のスクリーニングを進めて

いる｡

(4)

研究組織

研究代表者:松居靖久(東北大学加齢医学研究所教授)

交付決定額(配分額)

直接経費亊I

ｨﾆ

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合計

平成16年度湯ﾃs ﾃ 0 湯ﾃs ﾃ平成17年度ﾃc ﾃ 0 ﾃc ﾃ平成18年度ﾃc ﾃ 0 ﾃc ﾃ総計 Bﾃﾃ 0 Bﾃﾃ

研究発表

(1)学会誌等

1. YanoT., L6pez de Quinto, S., Matsui, Y., Shevchenko, A., Shevchenko,

A. , Ephrussi, A. Hrp48 regulates and couples oskarmRNA localization and translational control during DTOSOPhila oogenesis. Dev. Cell 6, 637-648

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2. Tanaka, S.S., Nagamatsu, G., Tokitake, Y., Kasa, M., Tan, P.P.L, Matsui,

Y. Regulation of expression of mouse interferon-induced transmembrane protein like gene-1, Ifitm3 (nil-1/fragilis), in germ cells. Dev. Dyn.

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3. Okamura, D., Hayashi, K‥ and Matsui, Y. Mouse epiblast changes

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(5)

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13. Kurosaki, H., Kazuki, Y., Hiratsuka, M., Inoue, T., Matsui, Y., Wang, C.C., Kanatsu-Shinohara, M., Shinohara, T., Toda, T. and Oshimura, M. A comparison study in the proteomic signiture of multipotent germline stem

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15.松居靖久.始原生殖細胞の形成と分化.産婦人科の世界56, 969-975

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(6)

裂異常.実験医学23, 712-718 (2005).

17.松居靖久.生殖細胞の分化決定と再プログラム化の分子機構.加齢医学

研究所雑誌56, 47-55 (2005).

18.松居靖久.生殖細胞の基本.キーワードで理解する発生･再生イラスト

マップ (上野直人､野地澄晴･編､羊土社) (2005).

19.松居靖久.生殖細胞の発生･分化機構.東北医学雑誌117, 149-151 (2005).

20.林克彦､松居靖久.減数分裂の進行に必須な新規ヒストンメチル化酵素

Meisetz.細胞工学25, 48-49 (2006).

2!･林克彦､松居靖久･生殖系列特異的なヒストン修飾と減数分裂･蛋白

質核酸酵素51, 441-445 (2006).

22.松居靖久､林克彦.生殖細胞分化におけるエビジェネティツクな制御.

医学のあゆみ217, 4355-4360 (2006).

23.松居靖久､林克彦.ヒストンメチル化酵素Meisetzによる減数分裂の制

御.ブレイン･テクノニュース115, 25-29 (2006).

(2)口頭発表

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2. Y. Matsui. Primordial germ cell ontogeny. 21th Annual meeting of The European Society of human Reproduction and Embryology, Copenhagen, Denmark, June 19-22, 2005.

3. K. Hayashi, K. Yoshida, Y. Matsui. Epigenetic control of meiosis. International Symposium on Germ cells, Epigenetics, Reprogramming and Embryonic Stem Cells. Kyoto, Japan, November 15-18, 2005.

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5. K. Hayashi, K. Yoshida, Y. Matsui. Epigenetic control of meiosis by a novel histone methyltransferase, Meisetz. The Joint Symposium of the IVR

50th Anniversary Symposium and the 2nd International Symposium of

(7)

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7. D. Okamura, T. Kimura, T. Nakano and Y. Matsui. Cadherin一mediated cell

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8. K. Hayashi and Y. Matsui. A critical role bf meisetz encoding

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10. D. Okamura, Y. Tokitake, H. Taniguchi, H. Niwa andy. Matsul. Biphasic expression of germline-specific transcription factor Oct3/4 regulates germ cell specification. Epigenetic control of meiosls. Internal Symposium on Germ cells, Epigenetics, Reprogramming and Embryonic Stem Cells. Kyoto, Japan, November 15-18, 2005.

ll. D. Okamura, Y. Tokitake, H. Niwa and Y. Matsui. Germline-Specific transcription factor Oct3/4 regulates germ cell specification. The Joint Symposium of the IVR 50th Anniversary Symposium and the 2nd International Symposium of Institutes Network `Revislting Life Science from Half

Century of Virus Research' , Kyoto, Japan, May 30-31, 2006.

12.松居靖久｢生殖細胞発生の分子機構｣動物-の遺伝子導入とその応用の開

発研究会第45回定例会､東京､平成1 6年4月6日

13.岡村大治､時武裕子､丹羽仁史､松居靖久｢マウス生殖細胞の形成機構｣

文部科学省科学研究費補助金特定領域研究｢生殖細胞の発生プロセス･再プロ

(8)

1 1月17日

14.林克彦､松居靖久｢減数分裂時に特異的に発現するヒストンメチル化酵素

meisetzの機能解析｣､第2 7回日本分子生物学会年会シンポジウム｢減数分

裂における染色体動態｣､神戸､平成1 6年1 2月8日

15.岡村大治､時武裕子､丹羽仁史､松居靖久｢始原生殖細胞の分化可塑性を

制御する核内基盤の解析｣文部科学省科学研究費補助金特定領域研究｢幹細胞

の可塑性を未分化性維持機構｣平成1 6年度代回公開班会議､東京､平成1 7

年2月25日

16.松居靖久｢ヒストン修飾による減数分裂の制御｣､第3 8回日本発生生物学

会大会ワークショップ｢細胞分化に関わるエビジェネティツク制御｣､仙台､

平成17年6月1日

17.松居靖久､岡村大治｢生殖細胞と多能性の関係｣､第3 8回日本発生生物学

会大会シンポジウム｢幹細胞生物学の展開｣､仙台､平成1 7年6月2日

18.松居靖久｢生殖細胞をめぐる最近のトピックスと医療応用の可能性｣､東北

小児白血病研究会､仙台､平成17年10月1日

19.松居靖久｢生殖細胞の発生分化機構と生殖工学-の応用｣､平成1 7年度っ

くぼ新技術講座､つくば､平成17年10月19日

20.松居靖久｢生殖細胞分化のエビジェネティツクな制御｣､第1 1回分生研シ

ンポジウム｢細胞分化と染色体クロマチンの動態｣､東京､平成1 8年5月1

7日

21.松居靖久｢ヒストンメチル化酵素､ Meisetzによる減数分裂の制御｣､第

24回日本受精着床学会､シンポジウム｢配偶子形成から受精｣､軽井沢､平

成18年9月21日

22.松居靖久｢ヒストンメチル化酵素､ Meisetzによる減数分裂の制御｣､大

阪大学蛋白質研究所セミナー｢生殖細胞形成と減数分裂｣､大阪､平成1 8年

11月21日

23.松居靖久｢生殖細胞の特性を規定するエビジェネティツク制御｣､第2 2回

Wakoワークショップ｢新たな生命科学､エビジェネティクスの可能性｣東京､

平成18年11月24日

24.藤村維子､時武祐子､松居靖久｢細胞表面抗原を利用したマウス始原生殖

細胞の細胞不均一生の解析｣､日本分子生物学会2 0 0 6フォーラム､シンポ

ジウム｢生殖細胞を規定する機構｣､名古屋､平成1 8年1 2月7日

(9)

25.松居靖久､藤村維子､時武裕子｢始原生殖細胞の幹細胞としての性質｣文

部科学省科学研究費補助金特定領域研究｢生殖細胞の発生プロセス･再プログ

ラム化とエビジェネティクス｣による公開シンポジウム､東京､平成1 8年1

2月1･5日

26.松居靖久｢生殖細胞分化のエビジェネティツクな制御｣､日本生殖医療エン

ジニアリング研究会第2回学術集会､東京､平成19年2月25日

27.松居靖久｢多能性幹細胞と生殖細胞の関係｣､自然科学研究機構岡崎統合

バイオサイエンスセンターシンポジウム､岡崎､平成19年3月1日

28.林克彦､松居靖久｢減数分裂特異的ヒストンメチルトランス化酵素meisetz

の機能解析｣第3回CRESTシンポジウム生物の発生･分化･再生､東京､平

成16年11月11日

29.岡村大治､時武裕子､丹羽仁史､松居靖久｢マウス始原生殖細胞形成におけ

るOct3/4の機能｣第38回日本発生生物学会大会､仙台､平成1 7年6月2

日

30.岡村大治､時武裕子､谷口大史､丹羽仁史､松居靖久｢マウス始原生殖細胞

形成におけるOct3/4の機能｣第4回CREST公開シンポジウム生物の発生･

分化･再生､東京､平成17年10月4日

(3)出版物

なし

研究成果による工業所有権の出願･取得状況

なし

(10)

Eカドヘリンの機能に依存して働くマウス始原生殖細胞分化決定因子の同定