Generation of SIN3A mutant knock-in mice using GONAD method and searching of target molecule of breast cancer

• Project/Area Number: 18K16255
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: Watanabe Kenji 山口大学, 大学研究推進機構, 助教 (50711264)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 乳がん / SIN3A / 次世代シークエンサー / GONAD法 / 変異解析 / ゲノム編集 / GONAD 法

Outline of Final Research Achievements

The estrogen receptor (ER), which exhibits high expression in over half of breast cancers, has become one of the therapeutic targets due to its involvement in cell proliferation. To detect gene mutations that increase ER expression, we classified samples from breast cancer patients into high-expression and low-expression groups based on ER expression and performed exome analysis using next-generation sequencing. As a result, we found that the detected nonsense mutation in SIN3A promotes cell proliferation through increased ER expression. To extensively investigate the functionality of SIN3A in vivo, we initiated the creation of SIN3A mutant knock-in mice using the GONAD method. Through careful consideration of the conditions, we successfully generated genetically modified mice using the GONAD method.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

私たちは、SIN3A 変異が乳がん細胞の増殖を促進することを明らかにした。乳がんにおける SIN3A の機能をさらに詳細に明らかにするためには、in vivo モデルを確立し、生体に近い系で解析することが一番の近道である。しかしながら現在、SIN3A の機能を解析できるモデル動物は存在しない。本研究は、GONAD法を用いてノックインマウスを作成し、世界初の SIN3A の機能を解析できるモデルマウスを確立するものである。GONAD法を用いて遺伝子改変マウスの作成に成功した。

Research Products

• [Journal Article] Highly concentrated trehalose induces prohealing senescence-like state in fibroblasts via CDKN1A/p21 (2023)
  • Author(s): Muto J, Fukuda S, Watanabe K, Dai X, Tsuda T, Kiyoi T, Kameda K, Kawakami R, Mori H, Shiraishi K, Murakami M, Imamura T, Higashiyama S, Fujisawa Y, Mizukami Y, Sayama K
  • Journal Title: Commun Biol. Volume: 6(1) Issue: 1 Pages: 1-18
  • DOI: 10.1038/s42003-022-04408-3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Autocrine TNF-α Increases Penetration of Myelin-Associated Glycoprotein Antibodies Across the Blood-Nerve Barrier in Anti-MAG Neuropathy (2023)
  • Author(s): Sato Ryota、Shimizu Fumitaka、Kuwahara Motoi、Mizukami Yoichi、Watanabe Kenji、Maeda Toshihiko、Sano Yasuteru、Takeshita Yukio、Koga Michiaki、Kusunoki Susumu、Kanda Takashi
  • Journal Title: Neurology - Neuroimmunology Neuroinflammation Volume: 10 Issue: 3
  • DOI: 10.1212/nxi.0000000000200086
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Jo-1 Antibodies From Myositis Induce Complement-Dependent Cytotoxicity and TREM-1 Upregulation in Muscle Endothelial Cells (2023)
  • Author(s): Honda Masaya、Shimizu Fumitaka、Sato Ryota、Mizukami Yoichi、Watanabe Kenji、Takeshita Yukio、Maeda Toshihiko、Koga Michiaki、Kanda Takashi
  • Journal Title: Neurology - Neuroimmunology Neuroinflammation Volume: 10 Issue: 4 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1212/nxi.0000000000200116
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] An elemental diet protects mouse salivary glands from 5-fluorouracil-induced atrophy (2022)
  • Author(s): Harada Koji、Ferdous Tarannum、Fujiwara Rieko、Watanabe Kenji、Mizukami Yoichi、Mishima Katsuaki
  • Journal Title: Oncology Letters Volume: 23 Issue: 6 Pages: 178-178
  • DOI: 10.3892/ol.2022.13298
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Anti-inflammatory effects of differential molecular weight hyaluronic acids on UVB-induced calprotectin-mediated keratinocyte inflammation. (2022)
  • Author(s): Hu, L. Nomura, S., Sato, Y., Takagi, K., Ishii, T., Honma, Y., Watanabe, K., Mizukami, Y., Muto, J.
  • Journal Title: J Dermatol Sci Volume: 107 Issue: 1 Pages: 24-31
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2022.06.001
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Age-associated changes in gene expression in the anterior pituitary glands of female Japanese black cattle. (2022)
  • Author(s): Abdillaha, D.A., Kereilwe, O., Mizukami, Y., Watanabe, K., Kadokawa, H.
  • Journal Title: Mamm Genome. Volume: 33 Issue: 4 Pages: 606-618
  • DOI: 10.1007/s00335-022-09958-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The effect of 5-aminolevulinic acid on canine peripheral blood mononuclear cells, Vet Immunol Immunopathol. (2022)
  • Author(s): Igase, M., Iwatani, N., Sakai, A., Watanabe, K., Mizukami Y., Mizuno, T.
  • Journal Title: Vet Immunol Immunopathol. Volume: 251 Pages: 110473-110473
  • DOI: 10.1016/j.vetimm.2022.110473
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Liver-specific dysregulation of clock-controlled output signal impairs energy metabolism in liver and muscle (2021)
  • Author(s): Matsumura T, Ohta Y, Taguchi A, Hiroshige S, Kajimura Y, Fukuda N, Yamamoto K, Nakabayashi H, Fujimoto R, Yanai A, Shinoda K, Watanabe K, Mizukami Y, Kanki K, Shiota G, Tanizawa Y.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun . Volume: 534 Pages: 415-421
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.11.066
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] GRP78 Antibodies Are Associated With Blood-Brain Barrier Breakdown in Anti-Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein Antibody-Associated Disorder (2021)
  • Author(s): Shimizu F, Ogawa R, Mizukami Y, Watanabe K, Hara K, Kadono C, Takahashi T, Misu T, Takeshita Y, Sano Y, Fujisawa M, Maeda T, Nakashima I, Fujihara K, Kanda T.
  • Journal Title: Neurol Neuroimmunol Neuroinflamm Volume: 9 Issue: 1
  • DOI: 10.1212/nxi.0000000000001038
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Hydrogen sulfide suppresses the proliferation of intestinal epithelial cells through cell cycle arrest (2021)
  • Author(s): Xu Wenxi、Watanabe Kenji、Mizukami Yoichi、Yamamoto Yoshinari、Suzuki Takuya
  • Journal Title: Archives of Biochemistry and Biophysics Volume: 712 Pages: 109044-109044
  • DOI: 10.1016/j.abb.2021.109044
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Effects of an elemental diet, Elental(R), may differ between healthy oral cells and oral cancer cells (2020)
  • Author(s): Harada Koji、Ferdous Tarannum、Watanabe Kenji、Mizukami Yoichi、Mishima Katsuaki
  • Journal Title: Oncology Reports Volume: 45 Issue: 2 Pages: 738-751
  • DOI: 10.3892/or.2020.7896
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Standardization of an LNA-based TaqMan assay qPCR analysis for Aspiculuris tetraptera DNA in mouse faeces (2020)
  • Author(s): Isayama Keishiro、Watanabe Kenji、Okamoto Mariko、Murata Tomoaki、Mizukami Yoichi
  • Journal Title: BMC Microbiology Volume: 20 Issue: 1 Pages: 1-12
  • DOI: 10.1186/s12866-020-02053-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Enhancing calmodulin binding to cardiac ryanodine receptor completely inhibits pressure-overload induced hypertrophic signaling (2020)
  • Author(s): Kohno Michiaki、Kobayashi Shigeki、Yamamoto Takeshi、Yoshitomi Ryosuke、Kajii Toshiro、Fujii Shohei、Nakamura Yoshihide、Kato Takayoshi、Uchinoumi Hitoshi、Oda Tetsuro、Okuda Shinichi、Watanabe Kenji、Mizukami Yoichi、Yano Masafumi
  • Journal Title: Communications Biology Volume: 3 Issue: 1 Pages: 714-714
  • DOI: 10.1038/s42003-020-01443-w
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A novel somatic mutation of SIN3A detected in breast cancer by whole-exome sequencing enhances cell proliferation through ERα expression (2018)
  • Author(s): Watanabe Kenji、Yamamoto Shigeru、Sakaguti Syuiti、Isayama Keishiro、Oka Masaaki、Nagano Hiroaki、Mizukami Yoichi
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 8 Issue: 1
  • DOI: 10.1038/s41598-018-34290-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 乳癌患者から検出したミトコンドリアDNAの体細胞変異は代謝パスウェイを活性化する (2022)
  • Author(s): 渡邉 健司、山本 滋、前田 訓子、西村 愛代、諌山 慧士朗、岡 正朗、永野浩昭、水上 洋一
  • Organizer: 第45回分子生物学会
• [Presentation] ネギの葉色に関する遺伝分析 (2022)
  • Author(s): 中島徹也, 中田怜奈, 下見悠輔, 藤井宏栄, 妻鹿良亮, 渡邉健司, 水上洋一, 平川英樹, 佐藤修正, 執行正義
  • Organizer: 第14回中国地域育種談話会
• [Presentation] 乳癌組織で検出された転写抑制因子SIN3A変異体は核外移行しエストロゲン受容体を増加させ増殖を促進する (2021)
  • Author(s): 渡邉 健司、山本 滋、前田 訓子、西村 愛代、諌山 慧士朗、岡 正朗、永野浩昭、水上 洋一
  • Organizer: 第44回分子生物学会
• [Presentation] 犬のリンパ球における5-アミノレブリン酸のIL-17産生増強作用 (2021)
  • Author(s): 伊賀瀬 雅也, 岩谷 直, 酒井 和紀, 渡邉 健司, 水上 洋一, 水野 拓也
  • Organizer: 第164回日本獣医学会
• [Presentation] Transcriptome analysis in the pulp of ‘Saijo’ persimmon during storage at low temperature (2021)
  • Author(s): A. Nakatsuka, T. Esumi, Y. Mizukami, K. Watanabe and H. Itamura
  • Organizer: 7th International Symposium on Persimmon
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 高濃度トレハロースを用いた自家細胞由来3次元皮膚シート作製法開発 (2021)
  • Author(s): 武藤 潤、福田信治、渡邉健司、水上洋一、佐山浩二
  • Organizer: 第５回エラスチン/関連分子研究会
• [Presentation] 加齢に伴って変化する子宮遺伝子群のトランスクリプトーム解析 (2021)
  • Author(s): 諌山 慧士朗, 渡邉 健司, 坂口 修一, 村田 智昭, 水上 洋一
  • Organizer: 第44回分子生物学会
• [Presentation] ロボット分注装置を用いた新型コロナウイルスPCR検査の迅速解析方法の開発 (2021)
  • Author(s): 水上 洋一, 畑中千春, 中川真喜子, 西村愛美, 渡邉 健司
  • Organizer: 第32回日本医学看護学教育学会学術学会
• [Presentation] 乳癌患者から検出したミトコンドリアDNAの体細胞変異は自然免疫受容体パスウェイを活性化する (2020)
  • Author(s): 渡邉 健司、山本 滋、前田 訓子、坂口 修一、岡 正朗、永野浩昭、水上 洋一
  • Organizer: 第61回日本生化学会中国・四国支部例会
• [Presentation] 乳癌患者から検出したミトコンドリアDNA体細胞変異発現細胞の全転写産物解析 (2020)
  • Author(s): 渡邉 健司、山本 滋、前田 訓子、坂口 修一、八木 美佳子、康 東天、岡 正朗、永野浩昭、水上 洋一
  • Organizer: 第43回分子生物学会
• [Presentation] 次世代シーケンスとGONAD法を用いた卵巣老化における排卵機能低下の原因遺伝子の解明 (2019)
  • Author(s): 諌山 慧士朗, 渡邉 健司,坂口 修一, 大塚 正人, 水上 洋一
  • Organizer: 第６０回日本生化学会中国・四国支部例会
• [Presentation] 乳癌患者から検出した転写抑制因子SIN3Aの体細胞変異は核外移行によってエストロゲン受容体の発現を誘導する (2018)
  • Author(s): 渡邉 健司, 山本 滋,坂口 修一,岡 正朗,永野浩昭,水上 洋一
  • Organizer: 第59回 日本生化学会 中国四国支部例会
• [Presentation] 乳癌組織で検出された転写抑制因子SIN3A変異体は核外移行することでエストロゲン受容体を介して増殖を促進する (2018)
  • Author(s): 渡邉 健司, 山本 滋,坂口 修一,岡 正朗,永野浩昭,水上 洋一
  • Organizer: 第41回 日本分子生物学会