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整理番号 4796   (公開日 2008年12月01日) (カテゴリ バイオテクノロジー医学・薬学
セミインタクト細胞を用いた核のリプログラミングと細胞形質改変技術とその応用
●内容 2007年来、ヒトのiPS細胞の出現とその再生医療への応用が期待されているが、iPS細胞作成技術に関する幾つかの問題が浮上している。一つは、レトロウイルスを用いた目的遺伝子の発現系によるゲノムの傷害である。新しく安全な遺伝子導入法や低分子化合物による内在性の遺伝子発現活性化という代替法を組み合わせる研究が行われているが、解決法は見出されていない。もう一つは、iPS細胞化の分子メカニズムが解明されていないことで、これはiPS細胞の効率的生産と安全性向上を図るために解決すべき問題である。しかし、エピジェネティクス研究に不可欠な、単一細胞の染色体上で生起する巨大タンパク質複合体のダイナミクスを解析する手法は見つかっていない。
この研究室では、ストレプトリシンOを用いて細胞膜に微細な穴を開け、細胞質のみを置換する「セミインタクト細胞」技術を確立している。それを基盤技術とし、最新の可視化技術とカップルさせることで様々な生命現象に関わるタンパク質・遺伝子ネットワークの可視化解析システムを構築してきた。最近、「セミインタクト細胞リシーリング技術」を新たに確立し、細胞質交換後に穴を封じた細胞を高効率で再培養し増殖させうる技術を構築した。
更に、日京テクノス(株)と共同で、セミインタクト細胞アレイチップやセミインタクト細胞アッセイの自動化装置も作成している(提案テーマ整理番号4655参照)。また、大量の細胞質交換細胞(リシール細胞)調製の自動化や人工的に創成されるリシール細胞の遺伝子発現、表現型解析にも取り組んでいる。
この技術を利用して、セミインタクト化した繊維芽細胞の細胞質を未受精卵やES細胞より調製した細胞質で置換することで、より安全なタンパク質誘導によるiPS細胞が作成できる可能性が考えられる。また、逆にセミインタクト化iPS細胞の細胞質を、病態細胞の細胞質や分化誘導状態の細胞質と交換することで、病態モデル細胞や分化細胞を創成できる可能性がある。
このような細胞質と核との間で協奏的に生起する細胞内反応と遺伝子発現に関する研究と応用に興味を持つ企業、団体との共同研究を求めている。
●研究者
教授 村田 昌之
大学院総合文化研究科 広域科学専攻
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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