遺伝子のスイッチを「光」と「薬剤」で制御できる新技術を開発 -発生?幹細胞?神経科学研究への貢献に期待-

ターゲット
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今吉格 生命科学研究科特定准教授、山田真弓 同特定助教らの研究グループは、哺乳類細胞において、「青色光」により遺伝子のスイッチ(遺伝子発現)を効率良くオン?オフできる新しいテトラサイクリン誘導系(Tet)システムを世界で初めて開発しました。

本研究成果は、2018年10月10日に、米国の国際学術誌「Cell reports」のオンライン版に掲載されました。

研究者からのコメント

山田特定助教

脳の神経干细胞からいかにして多种多様な神経细胞やグリア细胞が生み出されるのかに兴味を持って研究を続けてきました。この谜に迫るために、干细胞の増殖や分化に関与する遗伝子のダイナミックな発现パターンを人工的に制御する技术の开発に取り组んできました。

本研究では、ヒトを含む哺乳类细胞の遗伝子発现を「青色光」と「薬剤」によって精密にコントロールできる技术の开発に成功しました。この技术を用いて、これまで解析が困难であった神経干细胞の分化制御メカニズムの解明に取り组みたいと考えています。今后はさらにこの光操作技术の改良を行い、将来的には再生医疗への贡献を目指したいと思います。

概要

これまで酵母细胞などでは、光もしくは薬剤を用いて遗伝子発现を制御する技术は知られていましたが、哺乳类细胞ではその効率が必ずしも満足いくものではありませんでした。そこで、本研究グループは、シロイヌナズナ由来の光受容体に着目し、それを従来の罢别迟システムと组み合わせることにより、遗伝子発现のオン?オフを「青色光」と「薬剤」で制御できる新しい技术の开発に成功しました。この技术(笔础-罢别迟システム)を用いることにより、マウスの脳の神経干细胞や神経细胞あるいは皮肤中に存在する细胞など、さまざまな哺乳类细胞において、それらの遗伝子発现を光と薬剤で効率良く制御できることが示されました。

本研究成果によって、干细胞の细胞増殖や细胞分化に関与する遗伝子のダイナミックな発现パターンを「光」と「薬剤」によって人工的に操作することが可能となり、発生?干细胞?神経科学研究への贡献が期待されます。

図:本研究のイメージ図

详しい研究内容について

书誌情报

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【碍鲍搁贰狈础滨アクセス鲍搁尝】

Mayumi Yamada, Yusuke Suzuki, Shinji C. Nagasaki, Hiroyuki Okuno, Itaru Imayoshi (2018). Light Control of the Tet Gene Expression System in Mammalian Cells. Cell Reports, 25(2), 487-500.e6.