レンチウイルスベクターを用いた新しい遺伝子機能解析システムの構築とその応用

• Project/Area Number: 18680036
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Laboratory animal science
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 伊川 正人 Osaka University, 微生物病研究所, 准教授 (20304066)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥29,640,000 (Direct Cost: ¥22,800,000、Indirect Cost: ¥6,840,000); Fiscal Year 2008: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2007: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000); Fiscal Year 2006: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: レンチウイルス / 遺伝子組換え / 胎盤 / トランスジェニック / ノックアウト / 遺伝子破壊 / バイオリソース / 生殖 / 遺伝子機能解析

Research Abstract

レンチウイルスベクターはHuman Immunodeficiency Virus(HIV)由来のレトロウイルスベクターの1種であるが、特筆すべき利点として、非分裂期にある細胞にも効率良く感染できる特徴や、遺伝子発現が抑制されにくい特徴を併せ持つ。本研究では、動物個体レベルで遺伝子機能を解析するツールとして、レンチウイルスベクターの有用性について検討することを目的としている。これまでにレンチウイルスベクターを、透明帯を取り除いた受精卵に感染させることで、非常に効率よくトランスジェニックマウスを作製できること、さらにその応用として透明帯を取り除いた胚盤胞期胚にウイルスベクターを感染させると胎盤特異的に遺伝子発現できるシステムを開発した。
20年度はジーントラップベクターを載せたレンチウイルスベクターを作製し、受精卵に感染させる方法でトランスジェニックマウスを大量に作製した。得られた産仔の約7割について、ゲノムDNAにレンチウイルスベクターが組み込まれていることをPCRにより確認するとともに、ベクターが組み込まれた遺伝子座を近傍のゲノム配列をPCRにより増幅して、454シーケンサーなどを用いて大量解析するシステムの構築を行った。その結果、ランダムに組み込まれたレンチウイルスベクターの約半数は、内在性遺伝子を破壊していることを確認できた。つまり受精卵にレンチウイルスベクターを感染させることで、内在性遺伝子をランダムに破壊できることをしめした。これらのランダム遺伝子破壊マウスは、リクエストに応じて広く配布することで、生命科学研究を下支えするバイオリソースとして活用する。

Research Products

• [Journal Article] Mechanisms of sperm-egg interactions emerging from gene-manipulated animals (2008)
  • Author(s): Ikawa M., et.al.
  • Journal Title: Int. J. Developmental Biology 52 Pages: 657-664
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DNA methylation of retrotransposon genes is regulated by Piwi family members MILI and MIWI2 in murine fetal testes (2008)
  • Author(s): Kuramochi-Miyagawa S., et.al.
  • Journal Title: Genes and Development 22 Pages: 908-917
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cd52, known as a major maturation-associated sperm membrane antigen secreted from the epididymis, is not required for fertilization in the mouse (2008)
  • Author(s): Yamaguchi R., et.al.
  • Journal Title: Genes to Cells 13 Pages: 851-861
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hypertension and dysregulated proinflammatory cytokine production in receptor activity-modifying protein 1-deficient mice. (2007)
  • Author(s): Tsujikawa K, et. al.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A. 104 Pages: 16702-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Innate versus learned odour processing in the mouse olfactory bulb. (2007)
  • Author(s): Kobayakawa K, et. al.
  • Journal Title: Nature 450 Pages: 503-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PGAP1 knock-out mice show otocephaly and male infertility. (2007)
  • Author(s): Ueda Y, et. al.
  • Journal Title: J Biol Chem. 282 Pages: 80373-80
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Complementation of placental defects and embryonic lethality by trophoblast cell specific lentiviral gene expressiontransfer (2007)
  • Author(s): Okada Y., et al.
  • Journal Title: Nat Biotechnol 25・2 Pages: 233-237
• [Journal Article] Antitumor NK activation induced by the Toll-like receptor 3-TICAM-1(TRIF)pathway in myeloid dendritic cells. (2007)
  • Author(s): Akazawa T., et al.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A 104 Pages: 252-257
• [Journal Article] Choroidal neovascularization in transgenic mice expressing prokineticin 1 : an animal model for age-related macular degeneration. (2006)
  • Author(s): Tanaka N, Ikawa M, Mata NL, Verma IM
  • Journal Title: Mol Ther 13 Pages: 609-616