ES細胞を用いた未知遺伝子の検索

• Project/Area Number: 05275103
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 山村 研一 熊本大学, 医学部, 教授 (90115197)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 仲村 春和 東北大学加齢医学研究所, 教授 (90079690) ; 若松 佑子 名古屋大学, 生物分子センター, 助教授 (20026800) ; 松居 靖久 東北大学加齢医学研究所, 助教授 (40241575) ; 中辻 憲夫 国立遺伝学研究所遺伝実験生物保存センター, 教授 (80237312) ; 東 雄二郎 大阪大学, 細胞工学センター, 助教授 (30181069) ; 續 輝久 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教授 (40155429) ; 武田 洋幸 名古屋大学, 理学部, 助教授 (80179647) ; 村松 喬 名古屋大学, 医学部, 教授 (00030891) ; 近藤 寿人 大阪大学, 細胞工学センター・多細胞生体系研究部門, 教授 (70127083)
• Project Period (FY): 1993 – 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥319,000,000 (Direct Cost: ¥319,000,000); Fiscal Year 1996: ¥95,000,000 (Direct Cost: ¥95,000,000); Fiscal Year 1995: ¥80,000,000 (Direct Cost: ¥80,000,000); Fiscal Year 1994: ¥74,000,000 (Direct Cost: ¥74,000,000); Fiscal Year 1993: ¥70,000,000 (Direct Cost: ¥70,000,000)
• Keywords: 遺伝子トラップ / 相周遺伝子組換え / ES細胞 / 始原生殖細胞 / メダカ / ゼブラフィッシュ / ニワトリ / レロトウイルスベクター / 相同遺伝子組換え / レトロウイルスベクター / マウス

Research Abstract

遺伝子トラップ法において、ES細胞を浮游培養して胚様体を形成させる方法がスクリーニング系としてすぐれていること、この方法により4つの遺伝子を単離したが、3つは既知の1つは未知の遺伝子であり、効率よくマウス内在性遺伝子を単離できることを明らかにした。YACおよびBACをマウス受精卵に注入する方法を確立した。δクリスタリン遺伝子の転写因子として単離されたδEF-1について、C末端側の破壊マウスでは主に胸腺の異常が出現するが、完全欠損ではnotochordの異常に基づく椎間板の欠損が起こることがわかった。始原生殖細胞の増殖にはgp130が関与すること、そのリガンドは未知のものであることが推察された。始原生殖細胞の増殖に関与する蛋白キナーゼであるskyのリガンドがGas6であること、それは精巣の間質細胞で発現すること、steel factoe存在下で増職能を有することを明らかにした。メダカの胞胚を培養することにより確立したOLES1およびOLES2細胞において、初期胚のマーカーであるSSEA-1やEMA-1が発現していることがわかった。ゼブラフィッシュの胞胚期の細胞はキメラ形成能のあること、卵黄がbFGF,Wnt8を介してOtxを抑制し、それが中胚葉誘導に関連することを明らかにした。ニワトリにおいてen-2が視蓋原基尾側への投射に関与するが、エレクトロポレーションによる視蓋領域への遺伝子導入法を開発し、それを用いてen-2の上流にPax5、下流にRagsおよびElf1があることを明らかにした。YACはリニアーであるが、環状化したベクターの開発に成功した。また、rad51株を用いることにより、キメラ率が5-10%に低下することを見いだした。

Research Products

• [Publications] Niwa,H.et al.: "Cell-cycle-dependent expression of the STK-1 gene encoding a novel murine putative protein kinase." Gene. 169. 197-201 (1996)
• [Publications] Abe,K.et al.: "Endoderm-specific gene expression in embryonic stem cells differentiated to embryoid bodies." Exp.Cell Res.229. 27-34 (1996)
• [Publications] Ohkubo,Y.et al.: "Autonomous regulation of proliferation and growth arrest in mouse primordial germ cells studied by mixed and clonal cultures." Exp.Cell Res.222. 291-297 (1996)
• [Publications] Hisano,T.et al.: "Increased Expression of T-Plastin Gene in Cisplatin-Resistant Human Cancer Cells : Identification by mRNA Differential Dysplay." FEBS Letter. 397. 101-107 (1996)
• [Publications] Sekido,R.,et al.: "Organization of the gene encoding transcriptional repressor dEF1 and cross-species conservation of its domains." Gene. 173. 227-232 (1996)
• [Publications] Higashi,Y.et al.: "Impairment of T cell development in dEF1-mutant mice." J.Exp.Med.(in press). (1997)
• [Publications] Yanagisawa,M.et al.: "A novel serine/threonine kinase gene,Gek1,is expressed in meiotic testicular germ cells an promordial germ cells." Mol.Reprod.Dev.45. 411-420 (1996)
• [Publications] Furuchi,T.et al.: "Inhibition of testicular germ cell apoptosis and differentiation in mice misexpressing Bcl-2 in spermatogonia." Development. 122. 1703-1709 (1996)
• [Publications] Toyohara,H.et al.: "Transgenic expression of L-gulono-Ei-lactone oxidase in medaka (Oryzias latipes),ateleost fish that lacks this enzyme necessary for l-ascorbic acid biosynthesis." Biochem.Biophys.Res.Commun.223. 650-653 (1996)
• [Publications] Kinoshita,M.et al.: "A stable line of transgenic medaka (Oryzias latipes) carrying the CAT gene." Aquaculture. 143. 267-276 (1996)
• [Publications] Mizuno,T.et al.: "Mesoderm induction in zebrafish embryo." Nature. 383. 131-132 (1996)
• [Publications] Miyagawa,T.et al.: "Specification of posterior midbrain region in zebrafish neuroepithelium." Genes to Cells. 1. 369-377 (1996)
• [Publications] Nagata,Y.et al.: "A 6-kb upstream region of the human transthyretin gene can direct developmental,tissue-specific,and quantitatively normal expression in transgenic mouse." J.Biochem.117. 169-175 (1995)
• [Publications] Kitamura,D.et al.: "Molecular cloning and characterization of mouse HS1." Biochem.Biophys.Res.Commun.208. 1137-1146 (1995)
• [Publications] Hashido,K.et al.: "Copy-dependent and position-independent expression of rat aldolase A gene." J.Biochem.118. 601-606 (1995)
• [Publications] Hiramatsu,R.et al.: "The 3′enhancer region determines the B/T specificity and pro-B/pre-B specificity of immunoglobulin Vк-Jк joining." Cell. 83. 1113-1123 (1995)
• [Publications] Ohkubo,Y.et al.: "Autonomous regulation of proliferation and growth arrest in mouse primordial germ cells studied by mixed and clonal cultures." Exp.Cell Res.in press (1995)
• [Publications] Koshimizu,U.et al.: "Retinoic acid is a potent growth activator of mouse primordial germ cells in vitro." Devel.Biol.168. 683-685 (1995)
• [Publications] Matsubara,N.et al.: "Murine po like kinase 1 gene is expressed in meiotic testicular germ cells and oocytes." Mol.Reprod.Dev.41. 407-415 (1995)
• [Publications] Tsai,H,J.et al.: "Initiation of the transgenic lacZ gene expression in medaka (Oryzias latipes) embryos." Mol.Marine Biol.Biotech.4. 1-9 (1995)
• [Publications] Itasaki,N.et al.: "A role for gradient en expression in positional specification on the optic tectum." Neuron. 16. 55-62 (1996)
• [Publications] Torigoe,K.et al.: "YAC-based 1.5 Mb contig spanning the human multidrug resistantce gene region and delineating the amplification unit in two human multidrug resistant cell lines." Genome Research. (in press). (1996)
• [Publications] Kusaba,H.et al.: "Functional expression of yeast artificial chromosome (YAC) -human multidrug resistance genes in mouse cells." Genome Research. (in press). (1996)
• [Publications] Nishiyori,A.et al.: "Determination of tissue specificity of the enhancer by combinatorial operation of tissue-enriched transcription factors" J.Biol.Chem.269. 1323-1331 (1994)
• [Publications] Toyonaga T.et al.: "Chronic active hepatitis in transgenic mice expressing interferon-γ in the liver" Proc.Natl.Acad.Sci.USA.91. 614-618 (1994)
• [Publications] Kaname,T.et al.: "The upstream sequence of a new growth/differebtiation factor,midkine(MK),mediates developmentally regulated ladZ gene expression in transgenic mice" Develp.Growth Differ.36. 231-238 (1994)
• [Publications] Nishiyama,T.et al.: "Exprssion of the gene encoding the tyrosine kinase-deficient human insulin receptor in transgenic mice" Gene. 141. 187-192 (1994)
• [Publications] Mantani,A.et al.: "A novel isoform of the neurofibromatosis type-1 mRNA and a switch of isoforms during murine cell differentiation and proliferation" Gene. 148. 245-251 (1994)
• [Publications] Kumura,S.et al.: "Improvement of germ line transmission by targeting b-galactosidase to nuclei in transgeic mice" Develop.Growth Differ.36. 521-527 (1994)
• [Publications] Niwa,H.etal.: "An efficlent gene-trip method using poly A trap vectors and characterization of gene trap events" J.Biochem. 113. 343-349 (1993)
• [Publications] Sawai,S.etal: "Defects of embryonic organogenesis resulting from targeted dosruption of the N-myc gene in the mouse" Development. 117. 1445-1455 (1993)
• [Publications] Nagata,I.etal: "Perpendicular contact guidance of CNS neuroblasts on artificial microstructures" Development. 117. 401-408 (1993)
• [Publications] Huang,T.etal: "Embigin,a member of the immunoglobulin superfamily expressed in embryonic cells,enhances cell-substratum adhesion" Dev.Biol. 155. 307-314 (1993)
• [Publications] Takede,H.etal: "A novel POU domein gene,zebrafish pou 2: expression and roles of two alternatively spliced twin products in early development" Genes.Dev.in press.
• [Publications] Matsuno,T.etal: "Plasticity of avian mesencephalic polarity revealed by trajectories of tectofugal axons" Dcv.Brain.Res. 75. 39-44 (1993)