研究代表者

甲斐　歳惠

Toshie Kai

大阪大学大学院　生命機能研究科　生殖学研究室・教授

生殖幹細胞の全能性を保障する多階層的な非ゲノム情報の複製機構の解明定常的に保たれているように見える高等動物の多くの組織は、組織の消耗や細胞死により失われる細胞を、組織幹細胞に由来する新しい細胞で常に補うことによって維持されています。ショウジョウバエの卵巣幹細胞システムは、幹細胞を維持するためのニッチと呼ばれる微小空間内外での幹細胞の制御機構に数々の先鞭をつけてきたモデル系です。この幹細胞システムでは、卵巣の先端に位置するニッチ内で生殖幹細胞が非対称分裂し、一つは幹細胞としてニッチ内に留まります。生殖幹細胞は、ニッチ細胞からTGFβリガンドを受け取ることができ、未分化状態を維持しています。一方、もう一つの娘細胞はニッチを離れて、分化プログラムを開始し、減数分裂を経て卵として成熟していきます。細胞分化の際には、染色体高次構造のダイナミックな変化が、多くの遺伝子の発現制御に関与していると考えられています。さらに、染色体高次構造は、DNA塩基修飾や染色体に結合するインスレーターによって制御されています。即ち、生殖幹細胞におけるDNA塩基修飾や染色体高次構造などの非ゲノム情報を複製する機構は、生殖幹細胞を維持するメカニズムであり、この破綻によって分化が始まると考えられます。本研究では、遺伝学的・組織学的解析に優れたショウジョウバエ生殖幹細胞をモデル系として、雌性生殖幹細胞におけるDNA塩基修飾と染色体高次構造の解析を行います。それらの結果から、幹細胞の維持と分化に関与するDNAの化学修飾や染色体高次構造などの多階層性非ゲノム情報が、複製・維持される分子機構の解明を目指します。