心臓発生において、左右の心室の心筋細胞は異なる前駆細胞から分化することが知られている。しかし、これまでヒトの心筋前駆細胞をその種類ごとに多能性幹細胞から誘導し、単離する方法は明らかにされていない。心筋前駆細胞に特異的に発現する2種類の心臓転写因子に蛍光タンパクを結合した融合蛋白を発現させ、切断するシステムの開発を目指した。NKX2.5、ISL1、PPP1R12Cという3種の遺伝子領域に、それぞれ目的のレポーター遺伝子をノックインすることに成功した。しかしP2A結合ペプチドを用いたシステムは作用せず、2種の遺伝子を同時に発現させるIRES2システムを用いることが有用と考えられた。
In cardiac development, it is known that the left and right ventricular cardiomyocytes are derived from different progenitor cells. However, the protocol for inducing and isolating different types of human cardiac progenitor cells from pluripotent stem cells has not been elucidated. We aimed to develop a system that expresses a fusion protein between a fluorescent protein and two cardiac transcription factors. Each cardiac transcription factor is specific to each cardiac progenitor cell that supplies the right or left ventricular myocardium. 
The target reporter gene was successfully knocked-in to three targeted gene regions, NKX2.5, ISL1, and PPP1R12C. However, the system using a binding peptide called P2A did not work, and instead of P2A peptide, it was recommended to use of the IRES2 system, which expresses two different mRNAs simultaneously using the same promoter.

研究種目 : 基盤研究 (C) (一般)
研究期間 : 2017～2019
課題番号 : 17K10151
研究分野 : 心臓発生学・幹細胞医学