植物に作らせた生理活性タンパク質が心臓再生医療を加速~植物発現システムによるサイトカインの安全な生産技術を開発~

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2025-06-25 理化学研究所,京都大学

植物を用いた生理活性タンパク質(サイトカイン)の生産手法を、理化学研究所と京都大学の研究チームが開発した。タバコ属植物にヒトのVEGFとActivin A遺伝子を導入し、得られたタンパク質が従来品と同等の分化誘導能を持つことを実証。これにより、免疫原性やウイルス汚染のリスクを低減しつつ、低コスト・安全にiPS細胞から心筋細胞や血管内皮細胞への分化を誘導可能となる。再生医療の普及に貢献する技術として期待されている。

植物に作らせた生理活性タンパク質が心臓再生医療を加速~植物発現システムによるサイトカインの安全な生産技術を開発~
植物発現システムを用いたVEGF、Activin Aの生産と、iPS細胞分化・再生医療への応用

<関連情報>

ヒト多能性幹細胞からの心血管細胞分化のための植物発現系を用いた生理活性サイトカインの産生 Production of bioactive cytokines using plant expression system for cardiovascular cell differentiation from human pluripotent stem cells

Kozue Murata,Kanae Takamura,Risa Watanabe,Akitomo Nagashima,Miho Miyauchi,Yoshiteru Miyauchi & Hidetoshi Masumoto
Stem Cell Research & Therapy  Published:25 June 2025
DOI:https://doi.org/10.1186/s13287-025-04424-0

Abstract

Bioactive cytokines such as vascular endothelial growth factor (VEGF) and Activin A are critical for the differentiation of stem cells into vascular endothelial cells and cardiomyocytes. However, production of the cytokines using conventional Escherichia coli or mammalian cell expression systems carries risks of immunogenicity and viral contamination. In this study, we developed a VEGF and Activin A plant expression system and demonstrated that plant-expressed VEGF and Activin A are as active as their commercial counterparts. We also showed that plant-expressed VEGF and Activin A are as efficient as human recombinant counterparts in inducing endothelial cells and cardiomyocytes from human pluripotent stem cells. These results suggest that plant-expressed VEGF and Activin A are promising alternatives for the safe and efficient production of cardiac cells, specifically cardiomyocytes and endothelial cells, for stem cell-based regenerative medicine.

生物工学一般
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