| 1テロメア |
| 1．1テロメアが再生医療にとって重要な理由 1 |
| 1．2テロメアは分裂寿命の指標 1 |
| 1．2．1テロメアの構造と機能 1 |
| 1．2．2テロメアとＤＮＡ末端複製障害 2 |
| 1．2．3テロメア・テロメラーゼ仮説 3 |
| 1．2．4テロメアの解析手法 4 |
| 1．3テロメア・ホメオスターシスにかかわる諸要因 6 |
| 1．3．1テロメラーゼホロ酵素 6 |
| 1．3．2テロメア結合タンパクによるテロメア長の負の制御 8 |
| 1．4ＤＮＡ修復反応経路とテロメア維持機構 10 |
| 1．5幹細胞とテロメア 11 |
| 1．5．1幹細胞のテロメア・テロメラーゼ 11 |
| 1．5．2幹細胞の自己複製能とテロメア短縮 13 |
| 1．5．3骨髄不全におけるテロメア機能障害 13 |
| 1．5．4テロメア長の人工的改変と懸念される点 14 |
| 1．6再生医療とテロメア 14 |
| 引用・参考文献 14 |
| 2．細胞周期制御 |
| 2．1はじめに 17 |
| 2．2細胞周期制御 18 |
| 2．2．1細胞周期の進行 18 |
| 2．2．2細胞周期制御分子の機能 19 |
| 2．3幹細胞における細胞周期制御 21 |
| 2．3．1幹細胞の特性 21 |
| 2．3．2幹細胞の細胞周期制御 23 |
| 2．3．3幹細胞ニッチにおける細胞分裂、細胞周期制御 25 |
| 2．3．4幹細胞における細胞周期制御分子の機能 27 |
| 2．4組織/器官の発生・再生過程における細胞周期制御 29 |
| 2．4．1組織/器官の大きさと増殖制御 30 |
| 2．4．2細胞の分化と細胞周期制御 30 |
| 2．5細胞周期制御の再生医療への応用 32 |
| 2．5．1組織幹細胞の増幅の試み 32 |
| 2．5．2成熟細胞の細胞周期への再導入の試み 32 |
| 引用・参考文献 33 |
| 3．アポトーシス |
| 3．1はじめに 36 |
| 3．1．1アポトーシスと起源と進化上の意義 36 |
| 3．1．2共通の部分と特有な部分 37 |
| 3．1．3アポトーシス制御と実行の分子メカニズム 39 |
| 3．2アポトーシス基本システム 39 |
| 3．2．1Ｂｃｌ－2ファミリー因子 40 |
| 3．2．2カスペースカスケード 42 |
| 3．2．3アポトーシス細胞の貧食除去 44 |
| 3．3アポトーシスの誘因とそのシグナル伝達経路 44 |
| 3．3．1サイトカインの欠乏 45 |
| 3．3．2ＤＮＡ損傷 46 |
| 3．3．3死のシグナル 48 |
| 3．3．4小胞体ストレス 50 |
| 3．4おわりに 51 |
| 4．ゲノムインプリンティング |
| 4．1はじめに－哺乳類におけるエピジェネティクス－ 52 |
| 4．2ゲノムインプリンティングの概要 53 |
| 4．3生殖細胞系列でのゲノムインプリンティング記憶のリプログラミング 55 |
| 4．4体細胞系列でのＰｅｇとＭｅｇの片親性発現の成立 61 |
| 4．5ゲノムインプリンティングの生物学的意味 62 |
| 4．6ゲノムインプリンティングと体細胞クローン 63 |
| 引用・参考文献 63 |
| 5．核移植クローンとリブログラミング |
| 5．1核移植クローンとは 66 |
| 5．1．1核移植クローンの歴史 66 |
| 5．1．2核移植クローンの手法 67 |
| 5．1．3核移植クローンの効率 67 |
| 5．2ゲノムのリプログラミング 69 |
| 5．2．1リプログラミングとは 69 |
| 5．2．2核移植クローンにおけるエビジェネティック解析 69 |
| 5．2．3生殖細胞におけるゲノムリプログラミング 73 |
| 5．2．4アフリカツメガエルを用いたリプログラミング因子の探索 74 |
| 5．3核移植を用いた再生医療 74 |
| 引用・参考文献 75 |
| 6．ＤＮＡメチル化 |
| 6．1はじめに 80 |
| 6．2ＤＮＡメチル化の基礎知識 80 |
| 6．2．1ＤＮＡのメチル化とは 80 |
| 6．2．2ｄｅ ｎｏｖｏメチル化、維持メチル化と脱メチル化 81 |
| 6．2．3ＣｐＧ配列の頻度、分布とＣｐＧアイランゴ 82 |
| 6．3マウス発生におけるＤＡＮメチル化のダイナミクス 84 |
| 6．4細胞分化とＤＮＡメチル化 85 |
| 6．5ＤＮＡメチル化酵素 86 |
| 6．6ＤＮＡメチル化に影響する因子 87 |
| 6．7メチル化ＤＮＡ結合タンパク質 88 |
| 6．8ＤＮＡメチル化による転写抑制の機構 89 |
| 6．9ＤＮＡメチル化のかかわるエビジェネティックな現象 90 |
| 6．10ＤＮＡメチル化異常と発がん 91 |
| 6．11ＤＮＡメチル化と再生医学 91 |
| 6．12ＤＮＡメチル化の解析手法 92 |
| 6．12．1メチル化感受性制限酵素を利用する方法 92 |
| 6．12．2ｂｉｓｕｌｆｉｔｅ処理を用いる方法 92 |
| 6．13ＤＡＮメチル化の操作の可能性 93 |
| 6．14おわりに 94 |
| 引用・参考文献 94 |
| 7．ヒストン修飾 |
| 7．1はじめに 97 |
| 7．2クマンチンの構造 98 |
| 7．3ヒストンアセチル化酵素（ＨＡＴ） 99 |
| 7．3．1ＧＮＡＴファミリー 99 |
| 7．3．2ＭＹＳＴファミリー 101 |
| 7．3．3そのほかのファミリー 101 |
| 7．4ヒストン脱アセチル化酵素（ＨＤＡＣ） 102 |
| 7．5ヒストンリン酸化 103 |
| 7．5．1分裂間期におけるＨ3のリン酸化 103 |
| 7．5．2転写活性化のメカニズム 104 |
| 7．6ヒストンメチル化 105 |
| 7．7ヒストン脱メチル化酵素の存在 107 |
| 7．8おわりに 107 |
| 引用・索引文献 108 |
| 8．胚性幹細胞における未分化性維持機構 |
| 8．1はじめに 110 |
| 8．2ＬＩＦ/ｇｐ130/ＳＴＡＴ 3112 |
| 8．3Ｏｃｔ3/ 4114 |
| 8．4Ｓｏｘ 2116 |
| 8．5Ｎａｎｏｇ 117 |
| 8．6ＦｏｘＤ 3118 |
| 8．7ＢＭＰ/ＧＤＦ 118 |
| 8．8Ｗｎｔ/β－ｃａｔｅｎｉｎ 119 |
| 8．9ＰＩ3キナーゼ/ＥＲａｓ/ｍＴＯＲ 119 |
| 8．10Ｓｒｃ 120 |
| 8．11おわりに 120 |
| 引用・参考文献 121 |
| 9．幹細胞のシグナル伝達～血管新生因子～ |
| 9．1はじめに 124 |
| 9．2血管システムの発生 125 |
| 9．2．1血管内皮細胞の起源 125 |
| 9．2．2血管システム構築 126 |
| 9．3血管内皮細胞の分化 128 |
| 9．3．1動脈・静脈内皮細胞分化 128 |
| 9．3．2リンパ管の発生 129 |
| 9．4ｉｎ ｖｉｔｒｏ分化誘導システムを用いた血管構築 131 |
| 9．5血管新生療法 132 |
| 9．5．1血管新生タンパク、遺伝子、造血性サイトカインを用いた血管新生治療 132 |
| 9．5．2細胞移植治療 133 |
| 引用・索引文献 134 |
| 10．幹細胞のシグナル伝達～ケモカイン～ |
| 10．1はじめに 135 |
| 10．2ＣＸＣＬ12とその受容体ＣＸＣＲ4について 136 |
| 10．3造血幹細胞の胎生期での臓器間の移動におけるＣＸＣＬ12の役割 137 |
| 10．4始原生殖細胞の胎生期での臓器間の移動におけるＣＸＣＬ12の役割 139 |
| 10．5造血における骨髄内でのニッチ細胞の同定と造血幹細胞、前駆細胞の動態およびＣＸＣＬ12の役割 141 |
| 10．6おわりに―生物学・基礎医学的側面と臨床医学的側面から― 143 |
| 引用・参考文献 144 |
| 11．幹細胞のシグナル伝達～ＫＩＴ～ |
| 11．1はじめに 146 |
| 11．2ＷおよびＳＩ突然変異マウス 147 |
| 11．2．1Ｗ突然変異マウス（ＫＩＴ）の機能喪失性突然変異マウス） 147 |
| 11．2．2ＳＩ突然変異マウス（ＳＣＦの機能喪失性突然変異マウス） 149 |
| 11．2．3Ｗ遺伝子座とＳＩ遺伝子座の関係 149 |
| 11．3ＷとＫＩＴおよびＳＩとＳＣＦ 150 |
| 11．3．1Ｗ遺伝子座とｃ‐ｋｉｔ遺伝子 150 |
| 11．3．2ＳＩ遺伝子座とＳＣＦ 150 |
| 11．4ＫＩＴのシグナル伝達系 151 |
| 11．5ｃ‐ｋｉｔ遺伝子の機能獲得性突然変異 153 |
| 11．5．1マスト細胞性腫瘍 153 |
| 11．5．2ｃ‐ｋｉｔ遺伝子と消化管間質細胞腫 154 |
| 11．5．3ＫＩＴ活性阻害薬 155 |
| 11．6おわりに 156 |
| 引用・参考文献 156 |
| 12．幹細胞ノシグナル伝達～ＳＴＡＴ3と他のシグナルのクロストーク～ |
| 12．1はじめに 159 |
| 12．2神経幹細胞の性質 159 |
| 12．3ＪＡＫ－ＳＴＡＴシグナル伝達経路が制御するアストロシアト分化機構 161 |
| 12．4アストロサイト分化に関与する細胞内シグナル伝達経路のクロストーク 163 |
| 12．4．1ＳＴＡＴ3経路とＢＭＰ‐Ｓｍａｄ経路とのクロストーク 163 |
| 12．4．2ＳＴＡＴ3活性化シグナルと細胞内在性プログラムノクロストーク 165 |
| 12．4．3Ｎｏｔｃｈ‐Ｈｅｓ経路とＳＴＡＴ3経路とのクロストーク 165 |
| 12．5アストロサイト分化トニューロン分化・オリゴデンドロサイト分化の相互作用 166 |
| 12．5．1ＳＴＡＴ3経路とニューロン分化シグナルのクロストーク 166 |
| 12．5．2ＳＴＡＴ3経路とオリゴデンドロサイト分化シグナルのクロストーク 167 |
| 12．6神経系疾患における再生医療の現状 167 |
| 12．7まとめと今後の展開 169 |
| 引用・参考文献 169 |
| 13．幹細胞のシグナル伝達～ＢＭＰ～ |
| 13．1はじめに 171 |
| 13．2ＢＭＰのシグナル伝達 172 |
| 13．3マウスの発生におけるＢＭＰシグナルの役割 174 |
| 13．4マウスＥＳ細胞の自己複製におけるＢＭＰシグナルの役割 176 |
| 13．5ヒトＥＳ細胞におけるＢＭＰシグナルの役割 177 |
| 13．6間葉系幹細胞の文化制御におけるＢＭＰシグナルの役割 178 |
| 13．7血管内皮前駆細胞・造血幹細胞におけるＢＭＰシグナルの役割 179 |
| 13．8神経幹細胞の分化制御におけるＢＭＰシグナルの役割 180 |
| 13．9始原生殖細胞形成におけるＢＭＰシグナルの役割 181 |
| 13．10腸管上皮幹細胞におけるＢＭＰシグナルの役割 181 |
| 13．11おわりに 182 |
| 引用・参考文献 182 |
| 14．幹細胞ノシグナル伝達～Ｗｎｔシグナル～ |
| 14．1Ｗｎｔシグナル研究の流れ 187 |
| 14．2細胞内Ｗｎｔシグナル伝達経路の概要 188 |
| 14．2．1β－カテニン経路 189 |
| 14．2．2ＰＣＰ経路 189 |
| 14．2．3Ｃａ2＋経路 192 |
| 14．3ＥＳ細胞とＷｎｔシグナル 192 |
| 14．3．1ＡＰＣ欠損マウスとＥＳ細胞 193 |
| 14．3．2ＷｎｔによるＥＳ細胞の自己複製の制御 193 |
| 14．4ＥＣ細胞とＷｎｔシグナル 194 |
| 14．4．1Ｆ9細胞とＷｎｔシグナル 194 |
| 14．4．2Ｐ19細胞とＷｎｔシグナル 195 |
| 14．5組織幹細胞とＷｎｔシグナル 196 |
| 14．5．1造血幹細胞とＷｎｔシグナル 196 |
| 14．5．2腸管上皮幹細胞とＷｎｔシグナル 196 |
| 14．6おわりに 197 |
| 引用・参考文献 197 |
| 15．幹細胞のシグナル伝達～ＰＩ3Ｋ/Ａｋｔ～ |
| 15．1はじめに 201 |
| 15．2ＰＩ3ＫとＰＩＰ3分解酵素 202 |
| 15．2．1哺乳類ＰＩ3Ｋ 202 |
| 15．2．2ＰＩＰ3分解酵素 204 |
| 15．3ＰＨドメイン 205 |
| 15．4Ａｋｔ 206 |
| 15．4．1活性制御機構 207 |
| 15．4．2Ａｋｔの基質と下流のシグナル伝達 208 |
| 15．5ＰＩ3Ｋ‐Ａｋｔ経路の幹細胞での役割と再生医学への応用 210 |
| 15．5．1ＥＳ細胞の自己複製におけるＩａ型ＰＩ3Ｋの役割 210 |
| 15．5．2始原生殖細胞および神経幹細胞の自己複製におけるＰＴＥＮの役割 210 |
| 15．5．3心筋の再生におけるＡＫｔの役割 211 |
| 引用・参考文献 211 |
| 16．幹細胞のシグナル伝達～Ｎｏｔｃｈ～ |
| 16．1Ｎｏｔｃｈシグナル 213 |
| 16．1．1Ｎｏｔｃｈの歴史的背景 213 |
| 16．1．2Ｎｏｔｃｈ受容体の構造とシグナル伝達 214 |
| 16．2哺乳動物におけるＮｏｔｃｈシグナルの役割－幹細胞とのかかわり－ 217 |
| 16．2．1発生における役割 217 |
| 16．2．2発生期以降におけるＮｏｔｃｈシグナルの役割と再生医療への応用 220 |
| 16．3Ｎｏｔｃｈシグナルと腫瘍 224 |
| 引用・参考文献 225 |
| 17．幹細胞のシグナル伝達～Ｈｏｘ/Ｐｏｌｙｃｏｍｂ～ |
| 17．1はじめに 228 |
| 17．2ＨｏｘとＰｃＧ 22 |
| 17．3ＰｃＧ複合体の基本的な分子機能 231 |
| 17．4Ｈｏｘによる造血幹細胞制御 233 |
| 17．5ＰｃＧによる造血幹細胞制御 233 |
| 17．6おわりに 235 |
| 引用・参考文献 235 |
| 18．幹細胞のシグナル伝達～ｂＨＬＨ因子～ |
| 18．1はじめに 239 |
| 18．2神経幹細胞とは 239 |
| 18．3ｂＨＬＨ型転写抑制因子Ｈｅｓ 240 |
| 18．4Ｈｅｓの発現制御 241 |
| 18．5Ｈｅｓ因子群による神経幹細胞の維持 243 |
| 18．6ダイナミックなＨｅｓの発現変化－2時間を刻む生物時計－ 245 |
| 引用・参考文献 246 |
| 索引 247 |
