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精子幹細胞を用いた神経疾患モデルラット作成技術の開発

Research Project

Project/Area Number 20019020
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

篠原 美都  Kyoto University, 医学研究科, 助教 (10372591)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥7,400,000 (Direct Cost: ¥7,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Keywords遺伝学 / 発生・分化 / 幹細胞 / 神経 / 細胞・組織
Research Abstract

我々はこれまで精子幹細胞を中心とした生殖工学技術の開発を行い、2003年にマウス精子幹細胞の長期培養系(Germline stem, GS細胞)を確立し、これを用いて相同組換えにより遺伝子ノックアウトマウス作成にも成功した。本研究では、この技術のラットへの展開を図り、遺伝子トラップ法および相同組替えにより遺伝子ノックアウトラットの作成を試みた。
これまでの研究でラット精巣から樹立されたGS細胞にレンチウイルスで遺伝子導入し、異種移植によりヌードマウスの精巣で精子へと分化させることで、トランスジェニックラットを作成できることが分かった。しかしながらノックアウトなどES細胞の様に自在な遺伝子改変を行うためには、遺伝子導入された細胞を薬剤選択によりクローン化することが不可欠であるが、GS細胞では薬剤選択の効率が十分でない。ES細胞のような腫瘍性細胞と異なりGS細胞の増殖は緩やかであるため、G418などの薬剤の毒性を受けやすいことが原因であると考えられるが、特にマウスGS細胞に比較してラットGS細胞は更に増殖が遅いため改善が必要である。SDラットから樹立したGS細胞にトラップベクター(ROSAβ-geo)を導入しG418により遺伝子導入クローンの薬剤選択を行うことでクローンの樹立が可能であるが、複数挿入クローンが優性に選択されてしまう。我々は遺伝子導入法や培養条件の改善、ラット系統などについて検討することにより、single integration cloneを選択するプロトコールを確立した。さらにターゲッティングベクターにこのプロトコールを用いることによりクローンの樹立を行った。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 15 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Transmission distortion by loss of p21 or p27 cyclin-dependent kinase inhibitors following competitive spermatogonial transplantation.2010

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara M., Takashima S., Shinohara T.
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA (In press)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic influences in mouse spermatogonial stem cell self-renewal.2010

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara M., Ogonuki N., Miki H., Inoue K., Morimoto H., Takashima S.Ogura A., Shinohara T.
    • Journal Title

      J.Reprod.Dev. 56(1)

      Pages: 145-153

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phenotypic plasticity of mouse spermatogonial stem cells.2009

    • Author(s)
      Morimoto H., Kanatsu-Shion ohara M., Takashima S., Chuma S., Nakatsuji N., Shinohara T.
    • Journal Title

      PLoS One. 4(11)

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      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bone marrow engraftment but limited expansion of hematopoietic cells from multipotent germline stem cells derived from neonatal mouse testis.2009

    • Author(s)
      Yoshimoto M., Heike T., Chang H., Kanatsu-Shinohara M., Baba S., Varnau J.T., Shinohara T., Yoder M, C., Nakahata T.
    • Journal Title

      Exp.Hematol. 37(12)

      Pages: 1400-1410

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic reconstitution of mouse spermatogonial stem cell self-renewal in vitro by Ras/cyclin D2 activation.2009

    • Author(s)
      Lee J., Kanatsu-Shinohara M., Morimoto H., Kazuki Y.Takashima S., Oshimura M., Toyokuni S., Shinohara T.
    • Journal Title

      Cell Stem Cell 5(1)

      Pages: 76-86

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large-scale production of growing oocytes in vitro from neonatal mouse ovaries.2009

    • Author(s)
      Honda A., Hirose M., Inoue K., Hiura H., Miki H., Ogonuki N., Sugimoto M., Abe K., Kanatsu-Shinohara M., Kono T., Shinohara T., Ogura A.
    • Journal Title

      Int.J., Dev.Biol. 53(4)

      Pages: 605-613

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heritable imprinting defect caused by epigenetic abnormalities in mouse spermatogonial stem cells2009

    • Author(s)
      Lee S., et.al.
    • Journal Title

      Biol. Reprod 80

      Pages: 518-27

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  • [Journal Article] Production of transgenic rats following lentiviral transduction and xenogeneic transplantation of spermatogonial stem cells2008

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara M., et.al.
    • Journal Title

      Biol. Reprod 79

      Pages: 1121-8

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Homing of mouse spermatogonial stem cells to germline niche depends on β1-integrin2008

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara M., et.al.
    • Journal Title

      Cell Stem Cell 3

      Pages: 533-42

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Correction of a genetic defect in multipotent germline stem cells using a human artificial chromosome2008

    • Author(s)
      Kazuki Y., et.al.
    • Journal Title

      Gene Tiler 15

      Pages: 617-24

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long-term culture of male germline stem cells from hamstertestes2008

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara M., et.al.
    • Journal Title

      Biol. Reprod 78

      Pages: 611-7

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pluripotency of a single spermatogonial stem cell in mice2008

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara M., et.al.
    • Journal Title

      Biol. Reprod 78

      Pages: 681-7

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  • [Journal Article] Large-scale production of growing oocytes in vitro from neonatal mouse ovaries

    • Author(s)
      Honda A., et.al.
    • Journal Title

      Int. S., Dev. Biol (In press)

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  • [Journal Article] Abnormal DNA methyltransferase expression in mouse germline stem cells results in spermatogenic defects

    • Author(s)
      Takashima S., et.al.
    • Journal Title

      Biol. Reprod (In press)

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      2008 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Brief history, pitfalls, and prospects of mammalian spermatogonial stem cell research

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara M., et.al.
    • Journal Title

      Cold Spring Barb. Symp. Quant. Biol (In press)

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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 試験管内で発生した精子幹細胞がもたらす世代を超えて伝達するエピジェネティック異常2009

    • Author(s)
      篠原美都
    • Organizer
      特定領域「細胞外領域」第二回班会議
    • Place of Presentation
      京都大学芝蘭会館
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  • [Presentation] 精子幹細胞を用いた神経疾患モデルラット作成技術の開発2008

    • Author(s)
      篠原美都
    • Organizer
      特定領域研究「統合脳」5領域合同班会議
    • Place of Presentation
      北海道厚生年金会館(ウェルシティ札幌)
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  • [Presentation] 精子幹細胞のニッシェの構成分子の解明2008

    • Author(s)
      篠原美都
    • Organizer
      特定領域研究「細胞の運命と挙動を支配する細胞外環境のダイナミズム」班会議
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 精子幹細胞の細胞周期の調節機構の解明2008

    • Author(s)
      篠原美都
    • Organizer
      特定領域研究「細胞増殖制御」班会議
    • Place of Presentation
      御殿場高原ホテル
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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