発生エピゲノム

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教授 中辻 憲夫
Norio Nakatsuji, Ph.D Professor btn

発生分化研究分野では,生殖細胞系列や胚性幹細胞に注目し、分子・細胞・個体レベルの解析を駆使して、マウスの胎児期生殖細胞、胚性幹細胞(ES細胞)、および精巣内の精子形成細胞などの発生分化制御機構に関する研究を行っている。また国内で樹立されたヒトES細胞株の供給体制の確立が望まれる中、我々は2003年に国内で初めてヒトES細胞株を樹立し、それ以降これまでに5株を樹立して日本国内の50件以上の研究で細胞が利用されている。今後は臨床応用可能な品質レベルを保証できるヒトES細胞株の樹立を計画している。

研究・教育について

我々は生殖系列細胞の発生分化制御機構の解明に取り組んでおり、Tudor ドメインの繰り返し構造を持つTDRD1/MTR1, TDRD6, TDRD7/TRAP 蛋白質がマウス雄生殖顆粒構造に特異的に局在する事、Tudor ドメインは単独で生殖顆粒への局在が可能であるがその過剰発現は生殖細胞の分化異常を引き起こす事、mRNA スプライシングに関与する snRNPs が生殖顆粒構造に局在しTDRD1と複合体を形成する事、TDRD1 が snRNPs と共に核内構造である cajal/coiled body にも集積する事、Tdrd1 遺伝子変異マウス個体は雄生殖細胞の成熟過程で分化異常を示す事、TDRD1 の生殖顆粒構造への局在はMvh により制御される事等を明らかにした。他方、ヒトES細胞の応用研究において、品質管理下での安定した多能性幹細胞の培養維持、各種有用細胞への分化誘導に加えて、遺伝子改変技術は非常に重要な基盤技術であり、我々はこれらの基盤的技術の開発研究を行っている。例えば、遺伝子改変法によって、特定の遺伝子の発現制御による分化誘導の効率化やマーカー遺伝子を利用した目的細胞種の分取などが可能になると考えられる。また、我々は心筋細胞をはじめとする機能細胞の分化誘導研究を行っており、多能性幹細胞の医療や創薬への応用と実用化に資する研究開発を進めている。

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1.ヒトES細胞コロニー

r-087-2

2.小分子化合物を用いたヒトES/iPS細胞からの心筋分化誘導法の開発


研究業績

1. International Stem Cell Initiative. Screening ethnically diverse human embryonic stem cells identifies a chromosome 20 minimal amplicon conferring growth advantage. Nat Biotechnol. 29:1132-44 (2011).
2. Tanaka, T., Hosokawa, M., Vagin, V. V., Reute,r M., Hayashi, E., Mochizuki, A. L., Kitamura, K., Yamanaka, H., Kondo,h G., Okawa, K., Kuramochi-Miyagawa, S., Nakano, T., Sachidanandam, R., Hannon, G. J., Pillai, R. S., Nakatsuji, N., Chuma, S. Tudor domain containing 7 (Tdrd7) is essential for dynamic ribonucleoprotein (RNP) remodeling of chromatoid bodies during spermatogenesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 108:10579-84 (2011).
3. Wada, T., Goparaju, S. K., Tooi, N., Inoue, H. Takahashi, R., Nakatsuji, N. and Aiba, K. Amyotrophic lateral sclerosis model derived from human embryonic stem cells overexpressing mutant superoxide dismutase 1. Stem Cells Translational Medicine 1: 396–402 (2012).
4. Minami, I., Yamada, K., Otsuji, T. G., Yamamoto, T., Shen, Y., Otsuka, S., Kadota, S., Morone, N., Barve, M., Asai, Y., Tenkova-Heuser, T., Heuser, J. E., Uesugi, M., Aiba, K. and Nakatsuji, N. A Small Molecule that Promotes Cardiac Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells under Defined, Cytokine- and Xeno-free Conditions. Cell Reports 2(5): 1448–1460 (2012).
5. Miyazaki, T., Futaki, S., Suemori, H., Taniguchi, Y., Yamada, M., Kawasaki, M., Hayashi, M., Kumagai, H., Nakatsuji, N., Sekiguchi, K. and Kawase, E. Laminin E8 fragments support efficient adhesion and expansion of dissociated human pluripotent stem cells. Nature Communications 3: article# 1236 (2012). doi:10.1038/ncomms2231

研究室

教 授 : 中辻 憲夫
准教授 : 中馬 新一郎
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