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Improved bulked segregant analysis using next generation whole genome sequencing identifies the responsible gene for essential tremor like symptom in rats

Research Project

Project/Area Number 20K06479
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
Research InstitutionNational Center for Global Health and Medicine

Principal Investigator

Okamura Tadashi  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 実験動物管理室長 (00333790)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords本態性振戦 / ラット / 次世代シークエンサー / バルク法 / パーキンソン病
Outline of Research at the Start

振戦は不随意な律動的な体の動きであり、その原因の中で最も頻度が高いのが本態性振戦である。本態性振戦は発症機序や原因遺伝子など未解明な点が多く、有効な根治療法が存在しないため、その治療は対症療法が中心である。また、ヒトにおいて、本態性振戦はQOLを著しく低下させるだけでなく、パーキンソン病のリスク因子であることも示唆されている。本研究は、申請者らが発見した全身性に動的振戦を呈するラットを用いて、その原因遺伝子を同定すると共に、パーキンソン病の病態の進行に本態性振戦が関与するのかをモデルラットを用いて検証する。

Outline of Final Research Achievements

There are many people living with a disease or condition that does not have a diagnosis. Some 3,000 of the estimated total 7,000 diseases caused by the mutation of single gene have little or no information about the genes responsible for their etiologies. Towards an end to the diagnostic odyssey, animal models will be invaluable tools to expand our understanding of undiagnosed diseases.
During F344 strain breeding process, we have discovered mutant rats with Essential Tremor like symptom as early as two weeks of age. In this study, we identified the causative gene by comparing the whole genome sequences of control F344 and mutant strains, which does not require backcross or intercross progeny used for conventional genetic linkage analysis. The further analyses using these mutant rats provide not only a better understanding of the pathogenesis and pathophysiology of undiagnosed disease but will also contribute to the development of new therapies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

臨床的な所見を有しながら通常の医療の中で診断に至ることが困難な患者(未診断疾患患者)は、多数の医療機関でも診断がつかず、原因もわからず、治療方法も見つからないまま様々な症状に悩まされている。ヒトの疾患において、約7,000-9,000種類あるとされる単一遺伝子疾患のうち3,000余りは未だに原因遺伝子が同定されていない未診断疾患である。ヒトの未診断疾患においては、他の疾患以上にモデル動物の情報が必要とされている。本研究で用いたモデルラットは、ヒトの未診断疾患のモデル動物になると期待され、本研究が発展することで未診断疾患患者の診断および治療法の開発に大きく貢献することが期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] The versatile electric condition in mouse embryos for genome editing using a three-step square-wave pulse electroporator2022

    • Author(s)
      NAKANO Kenta、SHIMIZU Yukiko、ARAI Tetsuya、KANEKO Taketo、OKAMURA Tadashi
    • Journal Title

      Experimental Animals

      Volume: 71 Issue: 2 Pages: 214-223

    • DOI

      10.1538/expanim.21-0130

    • NAID

      130008125836

    • ISSN
      0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Determination of phenylalanine enantiomers in the plasma and urine of mammals and D-amino acid oxidase deficient rodents using two-dimensional high-performance liquid chromatography2021

    • Author(s)
      Sui-Wen HSIAO, Chiharu ISHII, Aogu FURUSHO, Chin-Ling HSIEH, Yukiko SHIMIZU, Takeyuki AKITA, Masashi MITA, Tadashi OKAMURA, Ryuichi KONNO, Tomomi IDE, Ching-Kuo LEE, Kenji HAMASE
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics

      Volume: 1869 Issue: 1 Pages: 140540-140540

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2020.140540

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] d-Amino acid oxidase deficiency is caused by a large deletion in the Dao gene in LEA rats2020

    • Author(s)
      Shimizu Yukiko、Ishii Chiharu、Yanobu-Takanashi Rieko、Nakano Kenta、Imaike Akio、Mita Masashi、Hamase Kenji、Okamura Tadashi
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics

      Volume: - Issue: 9 Pages: 140463-140463

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2020.140463

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] LC/MSを用いた腎透析中シスチノーシス患者に対するシステアミン治療の有効性評価2021

    • Author(s)
      岡村匡史、清水有紀子、片桐大輔、荒川玲子、山本裕香、赤平百絵
    • Organizer
      第55回日本小児腎臓病学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 透析患者におけるシスチノーシス検査の重要性2020

    • Author(s)
      片桐大輔、清水有紀子、赤平百絵、岡村匡史
    • Organizer
      第65会日本透析医学会学術集会・総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 新規D-アミノ酸オキシダーゼ(Dao)遺伝子欠損ラットの樹立2020

    • Author(s)
      清水有紀子、石井千晴、高梨-矢延理恵子、中野堅太、今池瑛生、浜瀬健二、岡村匡史
    • Organizer
      第67回日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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