細胞遺伝子工学 2つの合成mRNAスイッチを活用した純度の高い細胞選別システムの開発
マイクロRNA(miRNA)に応答してタンパク質を生産させるmRNAスイッチ(miRNA応答ONスイッチ)を開発した。2つのmRNAスイッチを組み合わせることによって、純度の高い細胞選別システムを確立した。HeLa細胞注3)、293FT細胞注4)、iPS細胞、心筋細胞の純化を確認した。
細胞遺伝子工学
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細胞遺伝子工学 SARS-CoV-2ラムダ株のウイルス学的・免疫学的性状の解明
新型コロナウイルスの「注視すべき変異株(VOI:variant of interest)」のひとつである「ラムダ株(C.37系統)」が、従来株に比べて感染力が高いこと、そしてその高い感染力は、ラムダ株のスパイクタンパク質特有の、T76IとL452Qというふたつの変異によって規定されていることを明らかにしました。
細胞遺伝子工学 iPS細胞作製過程における初期化因子MYCLのタンパク質ドメインの機能解析
ヒトiPS細胞の作製過程における初期化因子MYCLの機能解析を行い、初期化に重要な領域(タンパク質ドメイン)を同定しそれらの機能を明らかにしました。
細胞遺伝子工学 次世代リプログラミング因子KLF4改変体の開発～iPS細胞をより高効率・高品質に作製～
iPS細胞をより高効率・高品質に作製できるKLF4タンパク質改変体を開発しました。iPS細胞作製の際に必要なリプログラミング因子の一つであるKLF4タンパク質において、DNAと直接相互作用するアミノ酸残基の改変体を多数作製しました。その中から「KLF4 L507A改変体(ヒトKLF4の507番目のアミノ酸残基ロイシンをアラニンに置換したもの)」を用いてiPS細胞を作製したところ、迅速、かつ高効率で、高品質なiPS細胞株を樹立できることが分かりました。
細胞遺伝子工学 筋ジストロフィーのゲノム編集治療を目指したLNP-mRNA輸送システムの開発
ゲノム編集治療に利用可能なLNP輸送システムを開発し、筋ジストロフィーモデルマウスにゲノム編集治療を行うことに成功しました。
細胞遺伝子工学 ヒトES細胞の新たな細胞株を樹立 再生医療や遺伝子治療の開発、また産業分野への応用にも期待
ヒトES細胞の新たな細胞株を樹立しました。細胞株(SEES-X:シーズ・テン)は、2014年の再生医療関連法施行後に、当センターとして樹立したヒトES細胞です。再生医療や遺伝子治療、細胞治療などへの使用だけではなく、創薬開発など産業分野への使用についても、活用の幅を広げていることが特徴です。ヒトES細胞を使用したい研究機関、企業に対して「無償」で提供いたします。
細胞遺伝子工学 ゲノム立体構造のさまざまな特徴量を抽出する新規手法を開発～ゲノムにひそむ重要な機能領域の同定～
Hi-C法はゲノム立体構造情報を全ゲノム的に得ることができる強力な手法です。一方でこの方法は計算量が多大である、二次元ヒートマップの可視化による視覚的な比較に頼らざるを得ない、エピゲノムデータとの統合が難しい等の問題点がありました。Hi-Cデータから多種多様な一次元特徴情報を効率的に抽出可能な新規手法 “HiC1Dmetrics”を開発しました
細胞遺伝子工学 バイオバンク・ジャパンのゲノムデータを制限公開～オーダーメイド医療の実現に向けたデータ・シェアリングの試み～
バイオバンク・ジャパンでは、新たに取得した第2コホートのうち42,689人の全ゲノムジェノタイピング・データ、及び第1コホートのうち未解析であった11,716人の全ゲノムジェノタイピング・データを国内の学術研究データベースであるNBDCヒトデータベースに登録し、厳正な審査によって認められた国内外の大学や民間企業などの研究機関に学術研究や公衆衛生の向上の目的で提供するため、制限公開を開始いたしました。
細胞遺伝子工学 がん細胞を長期間攻撃し続けられるT細胞の作製に成功～次世代型CAR-T細胞療法の開発へ向けて～
がんに対する免疫療法の一種であるCAR-T(カー・ティー)細胞療法について、CAR-T細胞の製造段階でPRDM1という遺伝子を欠失させることにより、体内で長期にわたり生き残ることを実験動物モデルで示しました。
細胞遺伝子工学 iPS細胞を用いた人工血小板の作製の効率化に成功 血小板のテイラーメイド医療に向けた一歩
ヒトiPS細胞から血小板を産生するための従来法よりも効率的な手法の開発に取り組みました。細胞の増殖を妨げるCDKN1Aとp53という2つの遺伝子の働きを抑えることで、高効率に血小板産生細胞を得られることが分かりました。従来の血小板輸血では治療が困難な血小板不応症の患者さんの治療にもつながることが期待されます。
細胞遺伝子工学 iPS細胞由来静止期肝星細胞を用いた肝線維症治療薬のスクリーニングモデルを開発
ヒトiPS細胞から作製した肝星細胞を用いて肝線維症治療薬のスクリーニングモデルを開発しました。蛍光量を指標に肝星細胞の活性化レベルを計測することが可能となり、肝線維症の病態を生体外で定量できるようになりました。
細胞遺伝子工学 生命誕生初期のタンパク質を再現する試み～7種類のアミノ酸で古代タンパク質は創れる～
原始的なタンパク質構造と考えられているDouble-psi-beta-barrel(DPBB)の誕生・進化過程を実験的に再現しました。現在の生物が持つDPBBの構造および配列情報を基に祖先の配列を推定し、古代に存在したと考えられるDPBBを再構成したところ、最も単純な古代DPBB構造は7種類のアミノ酸50個程度からなる短いペプチド配列で成立することが分かりました。これら7種のアミノ酸はコドン表においてまとまった位置に局在しており、太古の原始的なタンパク質合成システムによってDPBBが生産されていた可能性が示されました。