人工スイッチを使った遺伝子コントロールに成功：治療に役立つ可能性も

2014年1月24日

 

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　京都大学（総長：松本紘）の杉山弘物質－細胞統合システム拠点（iCeMS＝アイセムス）・理学研究科教授の研究グループは、狙ったDNA に結合する化合物によって細胞の遺伝子発現をコントロールすることに成功しました。このような遺伝子発現コントロールは細胞のリプログラミングや、がん・HIV のような病気の治療に役立つ可能性があります。

　ヒトのゲノムはおよそ2 万の遺伝子をコードしていると言われ、個々の細胞はこれらの遺伝子の発現をコントロールすることで機能を維持しています。エピジェネティックな変化は遺伝子発現制御の方法の一つとして知られ、この均衡が崩れると細胞は機能を維持できず、病気の原因にもなります。

　同研究グループのNamasivayam, Ganesh Pandian iCeMS 研究員らは、こういった細胞の遺伝子ネットワークの異常を修復する新しいツールの開発に取り組んでいます。エピジェネティック変化により遺伝子の発現を”ON”にするSAHA と、狙ったDNA 配列に結合するPIP を結合させることで、32 種類のSAHA-PIP と呼ばれる小分子化合物を開発してきました。PIP によってSAHA がDNA 上の特定の位置に運ばれて遺伝子を活性化すると考えられます。

　今回の研究では、ヒトの皮膚の細胞にSAHA-PIP を投与し、それぞれのSAHA-PIP が設計に応じて別々に遺伝子を発現上昇させることを発見しました。発現上昇した遺伝子には、特定の組織に関連するものや病気の治療に役立つと期待されているものも含まれていました。また、SAHA-PIP は細胞毒性が低く安全であることも見出しました。この成果により、SAHA-PIP による再生医療における組織細胞の効率的な誘導や、今まで治療法のなかった病気の治療の実現が期待されます。

　本成果はロンドン時間2014年1月24日（金）にネイチャーパブリッシンググループの電子ジャーナル「Scientific Reports（サイエンティフィック・レポーツ）」にて公開されました。

文献情報

Extenal LinkDistinct DNA-based epigenetic switches trigger transcriptional activation of silent genes in human dermal fibroblasts
Ganesh N. Pandian1*, Junichi Taniguchi2*, Syed Junetha2, Shinsuke Sato1, Le Han2, Abhijit Saha2, Chandran AnandhaKumar2, Toshikazu Bando2, Hiroki Nagase3,4, Thangavel Vaijayanthi2, Rhys D. Taylor2 & Hiroshi Sugiyama1,2

Scientific Reports | Published Online 24 January 2014 | DOI: 10.1038/srep03843

  1. Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS), Kyoto University, Sakyo, Kyoto 606-8502, Japan.
  2. Department of Chemistry, Graduate School of Science, Kyoto University, Sakyo, Kyoto 606-8501, Japan.
  3. Division of Cancer Genetics, Department of Advanced Medical Science, Nihon University School of Medicine, Tokyo 173-8610, Japan.
  4. Division of Cancer Genetics, Chiba Cancer Center, Research Institute, 666-2 Nitona-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba 260-8717, Japan.

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