リボザイムを用いた組織特異的ノックアウトマウス作製法の開発

• Project/Area Number: 14658241
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Tohoku University (2003); Kyushu University (2002)
• Principal Investigator: 中山 啓子 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60294972)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2003: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2002: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: リボザイム / トランスジェニックマウス / ライブラリー

Research Abstract

リボザイムは小さな触媒作用を持つRNAで、1990年代前半より基礎研究で用いられてきたが、特定の遺伝子配列を認識することができるところから、医療等の社会的有用性が大いに期待されてきた。リボザイムはあるRNA上の特定配列を認識し、その部位を切断することによって、遺伝子の発現レベルを低下させることができるRNAである。この反応は、試験管内では非常に効果的に行われるにも関わらず、細胞内での活性は、標的遺伝子に強く依存し一般的な発現抑制システムとして用いることは難しいとされていた。しかし、リボザイムの発現法の工夫によって、細胞内で任意の遺伝子の発現レベルを調節することが可能となった。そこで本研究では我々が持つ発生工学的技術をリボザイムによる発現調節システムと結びつけ、組織特異的なノックアウトマウスの作製、さらにリボザイムライブラリーを用いた網羅的ノックアウトマウスの作製という新しい方法論の確立を目指していた。
すでに我々がノックアウトマウスを作製済みのp27やSkp2について検討を行った。まず、従来の発現ベクター及び、レトロレトロウイルスベクター由来を開発し、その有効性の比較検討を行ったところ、レトロウイルスベクターでは安定な遺伝子の導入効率が得られるものの、タンパク発現の抑制効果が低いことが判明した。これは、リボザイムの転写量に依存していると考えている。また、リボザイムの認識配列とその発現低下効果の比較検討を行ったが、一定の法則性を見出すことができなかった。

Research Products

• [Publications] Kaneko, C. et al.: "Characterization of the mouse gene for the U-box-type ubiquitin ligase UFD2a"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 300. 297-304 (2003)
• [Publications] Zhang, Y.W.et al.: "A novel route for connexin 43 to inhibit cell proliferation : negative regulation of S-phase kinase-associated protein (Skp 2)"Cancer Res.. 63. 1623-1630 (2003)
• [Publications] Bornstein, G. et al.: "Role of the SCF^<Skp2> ubiquitin ligase in the degradation of p21^<Cip1> in S phase"J.Biol.Chem.. 278. 25752-25757 (2003)
• [Publications] von der Lehr et al.: "The F-Box protein Skp2 participates in c-Myc proteosomal degradation and acts as a cofactor for c-Myc-regulated transcription"Mol.Cell. 11. 1189-1200 (2003)
• [Publications] Tsunematsu, R et al.: "Mouse Fbw7/Sel-10/Cdc4 Is Required for Notch Degradation during Vascular Development"J.Biol.Chem.. 279. 9417-9423 (2004)
• [Publications] Chang, T.S.et al.: "p57^<KIP2> modulates stress-activated signaling by inhibiting c-Jun NH2-terminal kinase/stress-activated protein Kinase."J.Biol.Chem.. 278. 48092-48098 (2003)
• [Publications] Kamura, T. et al.: "Degradation of p57^<KIP2> mediated by SCF^<Skp2>-dependent ubiquitylation"Proc.Natl.Acad.Sci.U S A.. 100. 10231-10236 (2003)
• [Publications] Imaki, H. et al.: "Cell cycle-dependent regulation of the Skp2 promoter by GA-binding protein."Cancer Res.. 63. 4607-4613 (2003)
• [Publications] Nakayama, K. et al.: "Impaired degradation of inhibitory subunit of NF-κB (IκB) and β-catenin as a result of targeted disruption of the β-TrCP1 gene"Proc.Natl.Acad.Sci.U S A.. 100. 8752-8757 (2003)
• [Publications] Watahiki, J. et al.: "The role of p57^<KIP2> on mandibular growth in mice : By means of laser microdissection for hard tissues transcription"Orthod.Waves. 62. 201-206 (2003)
• [Publications] Minamishima, Y.A. et al.: "Recovery of liver mass without proliferation of hepatocytes after partial hepatectomy in Skp2-deficient mice"Cancer Res.. 62. 995-999 (2002)
• [Publications] Kanematsu, T. et al.: "Role of the PLC-related, catalytically inactive p130 in GABA_A receptor function"EMBO J.. 21. 1004-1011 (2002)
• [Publications] Ishida N. et al.: "Phosphorylation of p27^<Kip1> on serine 10 is required for its binding to CRM1 and nuclear export"J. Biol. Chem.. 277. 14355-14358 (2002)
• [Publications] Miyamoto A. et al.: "Increased prolieration of B cells and auto-immunity in mice lacking protein kinase Cδ"Nature. 416. 865-869 (2002)
• [Publications] Masuda T. et al.: "Clinical and biological significance of S-phase kinase-associated protein 2 (Skp2) gene expression in gastric carcinoma : modulation of malignant phenotype by Skp2 overexpression, possibly via p27"Cancer Res.. 62. 3819-3825 (2002)
• [Publications] Garcia-Fernadez. et al.: "Aplidin induces the mitochondrial apoptic pathway via oxidative stress-mediated JNK and p38 activation and protein kinase Cδ"Oncogene. 21. 7533-7544 (2002)
• [Publications] Tomari SI et al.: "Glomerular differentiation in p27 and p57 double-mutant metanephoroi"Anat. Embryol.. 206. 31-36 (2000)
• [Publications] Kaneko C. et al.: "Characterization of the mouse gene for the U-box-type ubiquitin ligase UFD2a"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 300. 297-304 (2002)
• [Publications] Yoshida, K. et al.: "Involvement of p27^<KIP1> degradation by Skp2 in the regulation of proliferation in response to wounding of corneal epithelium"Invest. Opthalmol. Vis. Sci.. 43. 364-370 (2000)