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配列選択的組込みにより安全な長期遺伝子発現を実現するトランスポゾンベクターの開発

Research Project

Project/Area Number 11J01309
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Medical pharmacy
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

中西 秀之  京都大学, 薬学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords遺伝子治療 / 遺伝子組込み / プラスミドDNA / 非ウイルスベクター / トランスポゾン
Research Abstract

ゲノムへの遺伝子組込みは、遺伝子治療やiPS細胞作製など、幅広く応用される。しかしながら、通常、組込み位置はランダムであるため、内在遺伝子付近への組込みにより、癌化等の変異を誘発する危険性がある。本研究ではこの危険性を低減するために組込み位置選択性を向上することを目的としている。
前年度においては、標的配列を有するプラスミドDNAへの組込みにおいて、位置選択性を45倍向上可能であることを示した。しかしながら、遺伝子治療やips細胞作製においてはプラスミドDNAではなくゲノムに遺伝子を組込む必要があり、プラスミドDNAとゲノムではサイズや核内タンパク質との相互作用等に大きな違いがある。したがって、より厳密な評価のためには、組込み先のDNAとしてゲノムを用いて検討を行う必要があった。
そこで本年度は、ゲノムへの組込みにおいて、位置選択性が向上可能であるかを検討した。細胞内へ導入したDNAを、配列選択的DNA結合タンパク質を用いてゲノム上の標的配列に固定した後、組込みを行う酵素であるphiC31インテグラーゼによって導入DNAをゲノムへ組込み、その組込み位置選択性を評価した。また、DNA結合タンパク質による標的配列への固定に十分な時間を検討するため、DNA結合タンパク質発現ベクター導入からphiC31インテグラーゼ発現ベクター導入までに1日または2日の時間差をおいた。加えて、組込まれるDNAを標的配列に固定するための、結合配列数が与える影響についても評価するため、0から66までの異なる数の結合配列をもつDNAを作製し、用いた。
その結果、phiC31インテグラーゼ発現ベクター導入までの時間差が2日間、結合配列数4~18において、標的配列近傍への組込みが向上し、最大で対照群の26倍に達した。以上のように、本研究はゲノムへの組込みにおける位置選択性を大きく向上することに成功した。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Comparison of piggyBac transposition efficiency between linear and circular donor vectors in mammalian cells2011

    • Author(s)
      Nakanishi H, Higuchi Y, Kawakami S, Yamashita F, Hashida M
    • Journal Title

      Journal of biotechnology

      Volume: 154 Issue: 4 Pages: 205-208

    • DOI

      10.1016/j.jbiotec.2011.05.009

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 哺乳類細胞におけるpiggyBacトランスポゾンを用いた遺伝子組込みに対してベクターの設計並びに投与量が与える影響2012

    • Author(s)
      中西秀之、樋口ゆり子、川上茂、山下富義、橋田充
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡県)
    • Year and Date
      2012-12-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 配列選択的DNA結合タンパク質のpDNAへの結合がpiggyBacトランスポザーゼやphiC31インテグラーゼによる組込みに与える影響の評価2012

    • Author(s)
      中西秀之、樋口ゆり子、川上茂、山下富義、橋田充
    • Organizer
      第12回遺伝子・デリバリー研究会夏季セミナー
    • Place of Presentation
      かんぽの宿(福岡県)
    • Year and Date
      2012-07-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 外来遺伝子長期発現と組込み位置選択性の向上を目的とした新規遺伝子組込み型ベクターの開発2012

    • Author(s)
      中西秀之
    • Organizer
      第37回製剤セミナー
    • Place of Presentation
      ヤマハリゾートつま恋(静岡県)
    • Year and Date
      2012-07-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 低分子化合物Shield1による遺伝子組込み制御が可能なトランスポゾンベクターの開発2011

    • Author(s)
      中西秀之、樋口ゆり子、川上茂、山下富義、橋田充
    • Organizer
      アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2011
    • Place of Presentation
      大阪大学コンベンションセンター(大阪府)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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