Developing a versatile technique to create transgenic rodents and medium sized animals

Research Project

Project/Area Number	21H02388
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
Research Institution	Shiga University of Medical Science
Principal Investigator	依馬正次滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 教授 (60359578)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	本多新自治医科大学, 医学部, 教授 (10373367) 水野聖哉筑波大学, 医学医療系, 准教授 (10633141) ウォルツェンクヌート京都大学, iPS細胞研究所, 准教授 (50589489) 守田昂太郎京都大学, 医学研究科, 特定助教 (80826545)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000) Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000) Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000) Fiscal Year 2021: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Keywords	トランスポゾン / トランスジェニック / トランスポザーゼ
Outline of Research at the Start	(I)薬剤により活性を制御可能なトランスポザーゼを新たに構築することで、短期間にゲノムへの組込みを完結させる技術を試験管内アッセイ系で開発すること、(II)この新規トランスポザーゼを用いることで、初期胚に限局してTg DNAをゲノムに組み込ませるよう制御し、モザイク性がない高品質なTg動物を100%の効率で作製する技術をマウスで開発することを目的とする。(III)マウスで最適条件を確立した後は、ラット、中型動物であるブタやカニクイザルでもTg作製系を確立するところまで本研究で達成する。
Outline of Annual Research Achievements	外来DNA断片をゲノムに挿入するTg作製技術は、1980年に開発された受精卵の前核に線状化DNAを顕微注入する方法が40年以上に渡って世界的に使用されているものの、その効率は数%-数十％と低いことが課題であった。さらに、100kbを超える長大なDNA（BAC（Bacterial artificial chromosome）Tgなど）になると作出効率がさらに低下してしまうことも課題であった。このようにTg作製技術の課題を広く俯瞰し、全く新しいTg作製手法の開発が必要と考えられた。 20年程前からSleeping beauty, PiggyBac, Tol2などのトランスポザーゼが発見され、ゲノムにDNAを組み込む活性に着目して、Tg動物の作製に用いられてきたが、Tgを持つ細胞と持たない細胞から成るモザイク個体が得られてしまうことと、異なる場所に挿入される課題があるため、Tg作製の現場では殆ど使用されていない。前年度に引き続いて比較的短いトランスジーンやBACトランスジェニックマウスの作製に取り組み、モザイク性を評価した。さらに同じ方法をカニクイザルに適用し、トランスジェニックカニクイザル胎児を得ることに成功した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason トランスジェニックカニクイザルを得ることに成功しているため
Strategy for Future Research Activity	ラット、ブタについても同方法を適用する