전사 인자 GLIS1을 갖는 고효율 온라인 바카라 세포를 성공적으로 생산했습니다

Maekawa Momoko 조교수 (Kyoto University Virus Research Institute/온라인 바카라 Cell Research Institute/JST Yamanaka 온라인 바카라 Cell Special Project)와 Yamanaka Shinya 교수 (Kyoto University Materials-Cells Integration System Base/온라인 바카라 Cell Research Institute/JST Yamanaka 온라인 바카라 Cell Special Project)의 연구 그룹생물 의학 정보 연구 센터/nedo 온라인 바카라 세포 및 기타 줄기 세포에 대한 연구 그룹과 협력하여 산업 응용 프로그램 촉진 기술 개발에 대해서는 에그 세포에서 강력하게 발현됩니다전사 인자^{참고 1}GLIS1의 경우 기존 방법에 비해 매우 효율적입니다온라인 바카라 세포 (유도 성 다 능성 줄기 세포)^{참고 2}로 이어질 수 있음을 발견했습니다

이전에,레트로 바이러스 벡터^{참고 3}4 전사 인자 (Oct3/4, Sox2, KLF4, C-MYC)섬유 아세포^{Note 4}에 도입되었지만 온라인 바카라 세포를 생산하기 위해, 프로토-암 유전자 C-MYC에 의해 야기 된 종양 발달이 관여했다는 우려가 있었다 또한, C-MYC가없는 유도는 생산 효율이 낮으며, 안전한 온라인 바카라 세포의 효율적인 유도를위한 방법의 개발이 필요하다

이 연구에서 우리는 온라인 바카라 세포의 유도와 관련된 새로운 요인을 검색하고 여러 요인을 확인했습니다 레트로 바이러스 벡터를 사용하여 3 가지 요인 (Oct3/4, Sox2, KLF4)과 함께 GLIS1이 마우스 또는 인간 섬유 아세포에 도입되었을 때, 온라인 바카라 세포의 효율은 두 경우 모두에서 상당히 개선되었다 또한, 우리는 GLIS1이 불완전한 재 프로그래밍으로 세포의 증식을 억제하고, 완전히 재 프로그래밍 된 세포만을 억제한다는 것을 밝혀냈다 또한 GLIS1이 초기화를 촉진하는 메커니즘에 대한 상세한 분석을 수행했습니다 전사 인자 GLIS1은 이번에 발견되었으며, 그로부터 얻은 결과는 미래의 임상 적용에 유용하기를 희망한다

이 공동 연구는 일본 과학 및 기술 기관 (JST), NEDO (New Energy and Industrial Andriction Development Organization) 및 사고의 경계를 초월한 협업에 관여 한 기타 조직을 포함한 "6이 연구에 대한 지원"을 보유한 기관의 지원으로 수행되었습니다

이 연구 결과는 영국 저널 "자연|

Yamanaka 교수의 연구 그룹은 4 가지 전사 인자 (Oct3/4, Sox2, KLF4, C-MYC)를 도입하여 섬유 아세포로 레트로 바이러스 벡터를 사용하여 온라인 바카라 세포를 성공적으로 만들었습니다 그러나, 도입 된 C-MYC의 효과 인 것으로 보이는 종양 형성의 위험은 C-MYC없이 온라인 바카라 세포의 효율이 매우 낮다는 것이 밝혀졌다

따라서, 임상 적용에 사용될 수있는 온라인 바카라 세포를 효율적으로 생성하는 방법을 확립하기 위해,이 연구 그룹은 더 안전하고 효율적인 새로운 재 프로그래밍 인자를 찾고있다 그 과정에서 최고 연구원 Goto와 다른 사람들은 Nedo 프로젝트를 구축했습니다cDNA^{Note 5}9833_9905

모든 요인은 KLF4 대체 계수로서 유도 효율이 낮았지만, 18 가지 요인 중 하나 인 전사 인자 GLIS1이 마우스 및 인간 섬유 아세포에 도입 될 때, 세 가지 요인 (Oct3/4, SOX2, KLF4) 또는 4 가지 인자 (OCT3/4, SOX2, KLF4, C-MYC), 온라인 바카라 세포가 매우 효율적으로 생성된다는 것을 발견했습니다 또한 GLIS1이 초기화를 촉진하는 메커니즘을 자세히 조사했습니다

1) GLIS1의 도입 마우스 및 인간 온라인 바카라 세포의 설립 효율을 향상시킵니다

GLIS1이 마우스 및 인간 섬유 아세포에 3 가지 요인 (Oct3/4, Sox2, Klf4) 또는 4 가지 요인 (Oct3/4, Sox2, Klf4, C-Myc),ES 세포 (배아 줄기 세포)^{참고 6}와 유사한 다 능성 마커 유전자를 발현했다 그리고 유사한 형태로 온라인 바카라 세포를 효율적으로 유도 할 수 있었다

우리는 또한 GLIS1이 불완전한 재 프로그래밍 및 C-MYC에 의해 유도 된 형질 전환 된 세포를 갖는 세포의 증식을 억제한다는 것을 발견했다 (도 1 및 2)

그림 1 GFP 양성 콜로니 수 (마우스) (수직) GLIS1은 C-MYC와 상승적으로 GFP 양성 콜로니를 성장시킵니다 (하단) GLIS1- 유도 식민지는 대부분 GFP 양성입니다

그림 2 ES 세포 유사 콜로니 카운트 (Human) (수직) GLIS1은 C-MYC와의 상승 방식으로 ES 세포 유사 콜로니를 자랍니다 (하단) 많은 GLIS1- 유도 식민지의 많은 사람들이 세포와 같은 식민지

GLIS1 및 3 인자로 유도 된 온라인 바카라 세포 (Oct3/4, Sox2, KLF4)는 다음과 같습니다Teratoma^{Note 7}(Trigerm^{Note 8})에 대한 분화 능력을 입증하고 (그림 3), 온라인 바카라 세포에서 파생됩니다Chimera Mouse^{Note 9}또한 생식 계보에 기여할 수 있습니다 (그림 4) 또한, GLIS1로부터 생성 된 키메라 마우스는 C-MYC를 사용하여 생산 될 때 유의 한 종양 발달 또는 단축 종양을 나타내지 않았다

그림 3 온라인 바카라 세포 유래 기형종 (마우스) OCT3/4, SOX2, KLF4, GLIS1, 왼쪽에서 오른쪽으로 : 뉴런, 평활근, 원주 상피

그림 4 OCT3/4, SOX2, KLF4, GLIS1 (vol 1) 생식 계보에 대한 기여는 F1의 신체 색상 (하단)에서 확인할 수 있습니다

2) GLIS1

이 연구는 수정되지 않은 계란 또는 수정 난 1 세포 단계에서 고도로 발현되는 전사 인자 인 GLIS1이 세 가지 요인 (Oct3/4, Sox2, Klf4)과 함께 섬유 아세포에 도입 될 때, 온라인 바카라 세포는 기존의 방법에 비해 매우 효율적으로 생성 될 수 있음을 밝혀냈다 또한, GLIS1은 불완전한 재 프로그래밍으로 세포의 증식을 억제하고 완전히 재 프로그래밍 된 세포만을 억제하는 것으로 밝혀졌다 또한 GLIS1은 재 프로그래밍 유도에 기여하는 것으로보고 된 다수의 유전자의 발현을 증가시킴으로써 재 프로그래밍을 촉진한다는 것을 발견했다

이러한 결과는 GLIS1을 사용하여 매우 안전한 온라인 바카라 세포를 효율적으로 생성 할 수 있으며 임상 적용에 사용될 수있는 온라인 바카라 세포 생산 방법의 확립에 크게 기여할 것으로 예상됩니다

이 연구는 아래 기관의 재정 지원으로 수행되었습니다

• 일본 과학 기술 기관 (JST) "Yamanaka 온라인 바카라 Cell Special Project"
• 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 조직 (NEDO)
  "단백질 기능 분석 및 활용 프로젝트"
  "화합물 등을 사용한 생물학적 시스템 제어 인프라 기술"
  "온라인 바카라 세포에서 줄기 세포 등의 적용을 촉진하기위한 기본 기술 개발"
• 교육부 문화, 스포츠, 과학 기술 (MEXT) "재생 의학 실현"
• 캐비닛 사무소 "고급 연구 개발을위한 첫 번째 프로그램 (첫 번째 프로그램)"
• Nibio, Pharmaceutical Infrastructure Research Institute (Nibio), "건강 및 의료 분야의 기본 연구 촉진 프로젝트"
• 과학 촉진을위한 일본 교육 문화, 스포츠, 과학 기술부, 과학 연구 보조금

 

주 1) 전사 인자

단백질 합성은 주형으로 DNA에서 유전자를 사용하여 메신저 RNA (mRNA)를 전사하고 원자력 발전소 외부의 리보솜 에서이 mRNA를 번역하는 과정으로 구성됩니다 전사 인자는 전사 개시와 관련된 인자이며, 일부는 DNA에 결합하거나 인자 사이의 상호 작용에 의해 작용한다[참조로 돌아 가기]

참고 2) 온라인 바카라 세포

유도 된 다 능성 줄기 세포 (온라인 바카라 세포 :유도 다 능성 줄기 세포) 피부와 같은 체세포에 특정 요소를 도입하여 생성됩니다 이들은 배아 줄기 세포 (ES 세포)와 같은 다 능성 줄기 세포이며, 이는 신체의 모든 조직 세포로 무한히 증가하고 분화하는 능력이 있습니다[참조로 돌아 가기]

주 3) 레트로 바이러스 벡터

벡터는 세포 외부에서 내부로 유전자를 도입하는 "캐리어"를 나타냅니다 바이러스 유래 벡터는 높은 유전자 전달 효율로 인해 적극적으로 개발되었습니다 표적 유전자를 바이러스에 통합하고 세포를 감염시킴으로써 유전자를 전이시킨다 레트로 바이러스 벡터는 한 가지 유형의 바이러스 벡터로서 확립되며, 숙주 세포를 감염시킨 후, 이들은 숙주 DNA로 들어가 자신의 바이러스를 성장시킨다[참조로 돌아 가기]

참고 4) 섬유 아세포

피부 등에서 얻은 세포 유형[참조로 돌아 가기]

주 5) cDNA

보완 DNA라고도합니다 게놈 DNA는 아데닌, 구아닌, 시토신 및 티민의 4 가지 염기로 구성되며,이 DNA의 일부는 유전자로서 작용한다 mRNA의 뉴클레오티드 서열 정보를 복사하는 상보 적 가닥 DNA는, 이는 단백질 합성 동안 유전자로서 작용하는 부분 만 복사한다[참조로 돌아 가기]

참고 6) ES 세포

배아 줄기 세포 (ES 세포 :배아 줄기 세포) ES 세포는 수정 후 6 일 및 7 일에 배반포로부터 세포를 제거하여 생성 된 다 능성 줄기 세포 중 하나이며, 모든 조직과 세포로 분화 될 수있다 그러나 생산은 수정란을 파괴해야하므로 윤리적 문제가 발생합니다 또한, 환자의 세포에서 생성 될 수 없기 때문에, 세포 이식에 그것을 사용할 때 면역 거부 문제가 지적되었다[참조로 돌아 가기]

참고 7) Teratoma

ES 세포 또는 온라인 바카라 세포가 면역 저하 된 마우스에서 피하로 주사되면 종양이 형성됩니다 이 종양을 기형종이라고하며 다양한 유형의 조직의 혼합물입니다 기형종을 관찰하고 이들이 다양한 조직으로 분화되어 있음을 확인하는 것은 세포 분화 다도분을 조사하는 일반적인 방법 중 하나입니다[참조로 돌아 가기]

참고 8) Trigerm

수정 후 배아로부터 형성된 세포는 내배엽, 중배엽 및 외배엽으로 나뉩니다 그런 다음 내배엽은 소화 및 호흡기 기관을 형성합니다 중배엽은 뼈, 심근, 적혈구 등으로 구분됩니다 외배엽은 신경과 감각 기관을 형성합니다[참조로 돌아 가기]

참고 9) Chimera Mouse

둘 이상의 다른 유전자형 또는 다른 종의 세포로 만든 단일 개인을 키메라라고합니다 예를 들어, ES/온라인 바카라 세포를 초기 배아에 이식함으로써 생성되는 마우스를 키메라 마우스라고합니다[참조로 돌아 가기]