自然科学研究機構 基礎生物学研究所
名古屋大学
金沢大学
私たち人間をはじめ、動物も植物も、一つの細胞である受精卵が分裂し、増えた細胞がいろいろな性質を持ち特殊化する（分化する）ことで、体ができあがります。ところが、ひとたび分化した普通の細胞でも、受精卵のようにさまざまな種類の細胞を作り出すことができる幹細胞へと変化させることができます。ヒトを含む哺乳類では、分化した細胞に複数の遺伝子を働かせて、幹細胞（iPS細胞）に変化させることができるようになりました。一方で植物は、遺伝子操作をしなくても、挿し木や葉刺しによって容易に植物体全体を作り出すことができます。これは、分化した細胞から幹細胞が作られるためです。これまで、１遺伝子を働かせることで葉細胞から幹細胞を含む分裂組織を作り出すことは可能でしたが、葉細胞を幹細胞に直接変える遺伝子は見つかっていませんでした。
本研究はJST戦略的創造研究推進事業ERATO分化全能性進化プロジェクト（長谷部光泰 研究総括）において、樋口洋平 博士（現・東京大学 講師）、佐藤良勝グループリーダー（現・名古屋大学 特任准教授）によって開始され、同プロジェクト終了後、基礎生物学研究所/総合研究大学院大学の石川雅樹 助教、森下美生 大学院生、長谷部光泰 教授、名古屋大学の佐藤良勝 特任准教授、金沢大学の西山智明 助教らを中心として研究が進展しました。
研究グループは、コケ植物ヒメツリガネゴケの再生能力について研究を行なっていたところ、たった一つの遺伝子を働かせるだけで植物体の中の葉細胞を幹細胞に直接変えることができることを発見しました。この遺伝子をステミン（
STEM CELL
INDUCING FACTOR、幹細胞［ステムセル］誘導因子: 略してSTEMIN）と名付けました。一つの遺伝子を人工的に操作するだけで生体内の無傷の分化した細胞を直接、幹細胞に変えることができたのは、全ての生物において初めてです。そして、通常は化学修飾によって厳重に働かないように管理されている幹細胞化遺伝子を、ステミンが化学修飾を減少させることで働かせていることを発見しました。
今後は、ステミン遺伝子の働きをより詳しく調べることで、植物の分化した細胞を幹細胞に変える仕組みの全貌解明につながることが期待されます。また、作物の効率的育種への可能性も秘めています。
本研究は、科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業ERATO、日本学術振興会 科学研究費助成事業などの支援のもと、基礎生物学研究所、総合研究大学院大学、名古屋大学、金沢大学などの共同研究チームによる成果です。本研究成果は、2019年7月8日付（日本時間9日公開）で国際学術誌“
Nature Plants”（ネイチャー・プランツ）に掲載されます。
