多能性幹細胞研究プロジェクト

多能性幹細胞は、身体を構成する全ての種類の細胞に分化出来る幹細胞で、胚性幹細胞（embryonicstem cells:ES細胞）に代表されます。ES細胞は、最適化された培養条件下では、安定に自己複製を繰り返して、多能性を維持したまま無限に増殖を続けることが出来ます。では、このES細胞の多能性はどのような分子機構で規定されているのでしょうか？我々はこれまでに、LIF, Nodal, Wntといった液性因子の多能性維持に於ける役割を解析するとともに、Oct3/4, Sox2, Nanogといった、多能性維持に関わる転写因子の機能を明らかにしてきました。現在はさらにこれらの転写因子の標的遺伝子の機能解析を通じて、細胞周期、細胞骨格、エピジェネティクスの制御がどのような形で多能性維持機構に組み込まれているのか、解析を続けています。

研究テーマ

• 多能性の確立と維持に関わる分子機構の解析

主要論文

1. Masui, S., Shimosato, D., Toyooka, Y., Yagi, R., Takahashi, K. and Niwa, H.:
   "An efficient system to establish multiple embryonic stem cell lines carrying an inducible expression unit"
   Nucleic Acids Res., 33, e43, 2005
2. Niwa, H., Toyooka, Y., Shimosato, D., Strumpf, D., Takahashi, K., Yagi, R. and Rossant, J.:
   "Interaction between Oct3/4 and Cdx2 determines trophectoderm differentiation"
   Cell, 123, 917-929, 2005
3. Nakatake, Y., Fukui, N., Iwamatsu, Y., Masui, S., Takahashi, K., Yagi, R., Yagi, K., Miyazaki, J.-I., Matoba, R., Ko, M.S.H. and Niwa, H.:
   "Klf4 cooperates with Oct3/4 and Sox2 to activate the Lefty1 core promoter in embryonic stem cells"
   Mol. Cell. Biol., 26, 7772-7782, 2006
4. Ogawa, K., Saito, A., Matui, H., Suzuki, H., Ohtsuka, S, Shimosato, D., Morishita, Y., Watabe, T., Niwa, H. and Miyazono, K.:
   "Activin/Nodal signaling is involved in propagation of mouse embryonic stem cells"
   J. Cell Sci., 120, 55-65, 2007
5. Niwa, H.:
   "How is pluripotency determined and maintained"
   Development, 134, 635-646, 2007
6. Masui, S., Nakatake, Y., Toyooka, Y., Shimosato, D., Yagi, R., Takahashi, K., Okochi, H., Okuda, A., Matoba, R., Sharov, A., Ko, M.S.H. and Niwa, H.:
   "Pluripotency governed by Sox2 via regulation of Oct3/4 expression in mouse embryonic stem cells"
   Nat. Cell. Biol., 9, 625-635, 2007
7. Shimosato, D., Shiki, M. and Niwa, H.:
   "Extra-embryonic endoderm cells derived from ES cells induced by GATA factors acquire the character of XEN cells"
   BMC Dev. Biol.,7, 80, 2007
8. Toyooka, Y., Shimosato, D., Murakami, K. and Niwa, H.:
   "Identification and characterization of subpopulations in undifferentiated ES cell culture"
   Development, 135, 909-918, 2008
9. Niwa, H.*, Ogawa, K., Shimosato, D. and Adachi, K.:
   "A parallel circuit of LIF signaling pathways maintains pluripotency of mouse ES cells. "
   Nature, 460, 118-122, 2009
10. Murakami, K., Araki, K., Ohtsuka, S., Wakayama, T. and Niwa, H.*:
    "Choice of random rather than imprinted X inactivation in female ES cell-derived extra-embryonic cells. "
    Development,138, 197-202, 2011