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2014 Fiscal Year Annual Research Report

受精を介した経世代エピゲノム変化の解明と制御

Planned Research

Project AreaAnalyses and regulation of germline epigenome
Project/Area Number 25112007
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

伊川 正人  大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (20304066)

Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywords実験動物 / CRISPR/Cas / ノックアウト / ノックイン / 点変異 / 不妊 / 精子形成 / 胎盤
Outline of Annual Research Achievements

『目的』エピゲノム編集システムの開発とそれを応用した受精とエピゲノム変化の解析を2つの大きな柱にして研究を進める。サブテーマを設けて目標を明確にし、連携研究者4人を配置することで、リスクの軽減と問題の早期発見・解決を可能にする。本年度は、CRISPR/Casシステムに注力してゲノム・エピゲノム編集技術の開発を継続するとともに、精巣・卵巣・胎盤に特異的に発現する遺伝子を探索し、ノックアウトマウスを作製することで、受精とエピゲノム変化の解析を進める。
『実施概要』本研究では以下の2つを大きな柱にして研究を進めている。
1)CRISPR/Cas技術を用いたゲノム・エピゲノム編集技術の開発
sgRNA/Cas9発現プラスミド注入による、迅速ノックアウトマウス作製法を発展させて、点変異、ノックイン技術の開発を試みた。受精卵での相同組換え効率が低かったために、ES細胞を用いることで処理数を増やし、相同組換え個体を得ることに成功した。
2)受精とエピゲノム変化
精子形成不全や精子機能不全、受精障害などの不妊マウスを10系統以上作製することに成功した。今後は分子間相互作用やエピゲノム調節の観点から解析を進める。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

精子形成、受精、卵子活性化に異常をきたすノックアウトマウスを多数、作製できており、今後は解析に注力することで、予定どおりの成果を挙げることができる。

Strategy for Future Research Activity

単純な遺伝子破壊と異なり、点変異やノックインなどの複雑な遺伝子改変を受精卵で行うことは難しい。そこで複雑な遺伝子改変については、処理数を増やすことのできるES細胞を活用する予定である。

  • Research Products

    (22 results)

All 2015 2014

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 13 results)

  • [Journal Article] Pluripotent stem cells derived from mouse primordial germ cells by small molecule compounds2015

    • Author(s)
      Kimura T, Kaga Y, Sekita Y, Fujikawa K, Nakatani T, Odamoto M, Funaki S, Ikawa M, Abe K, Nakano T.
    • Journal Title

      Stem Cells

      Volume: 33(1) Pages: 45-55

    • DOI

      10.1002/stem.1838

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NUCKS Is a Positive Transcriptional Regulator of Insulin Signaling2014

    • Author(s)
      Qiu B, Shi X, Wong ET, Lim J, Bezzi M, Low D, Zhou Q, Akincilar SC, Lakshmanan M, Swa HL, Tham JM, Gunaratne J, Cheng KK, Hong W, Lam KS, Ikawa M, Guccione E, Xu A, Han W, Tergaonkar V.
    • Journal Title

      Cell Rep

      Volume: 7(6) Pages: 1876-86

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2014.05.030

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of isolated AMP deaminase deficiency on skeletal muscle function2014

    • Author(s)
      Chenga j, Morisaki H, Sugimoto N, Dohi A, Shintani T, Kimura E, Toyama K, Ikawa M, Okabe M, Higuchi I, Matsuo S, Kawai Y, Hisatome I, Sugama T, Holmes E. W. , Morisaki T.
    • Journal Title

      Molecular Genetics and Metabolism Reports

      Volume: 1 Pages: 51-9

    • DOI

      10.1016/j.ymgmr.2013.12.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simple generation of albino C57BL/6J mice with G291T mutation in the tyrosinase gene by the CRISPR/Cas9 system2014

    • Author(s)
      Mizuno S, Dinh TT, Kato K, Mizuno-Iijima S, Tanimoto Y, Daitoku Y, Hoshino Y, Ikawa M, Takahashi S, Sugiyama F, Yagami KI.
    • Journal Title

      Mamm Genome

      Volume: 25(7-8) Pages: 327-34

    • DOI

      10.1007/s00335-014-9524-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deletion of N-myc downstream-regulated gene 2 attenuates reactive astrogliosis and inflammatory response in a mouse model of cortical stab injury2014

    • Author(s)
      Takarada-Iemata M, Kezuka D, Takeichi T, Ikawa M, Hattori T, Kitao Y, Hori O.
    • Journal Title

      J Neurochem

      Volume: 130(3) Pages: 374-87

    • DOI

      10.1111/jnc.12729

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genome Editing in Mice Using CRISPR/Cas2014

    • Author(s)
      Young S, Baker M, Ikawa M.
    • Journal Title

      Targeted Genome Editing Using Site-Specific Nucleases

      Volume: - Pages: 151-166

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CRISPR/Cas9-Based Genome Editing in Mice by Single Plasmid Injection2014

    • Author(s)
      Fujihara Y, Ikawa M.
    • Journal Title

      Methods Enzymol

      Volume: 546C Pages: 319-336

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] CRISPR/Casシステムが開く遺伝子改変マウスの未来2015

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      第86回東海実験動物研究会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜市)
    • Year and Date
      2015-03-28
    • Invited
  • [Presentation] ADAM3と精子受精能力2015

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会 第92回日本生理学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(神戸市)
    • Year and Date
      2015-03-21
    • Invited
  • [Presentation] CRISPR/Cas Mediated Genome Editing in Mice and its Application for the Study of Reproduction2015

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      BRI International Symposium 2015
    • Place of Presentation
      新潟大学脳研究所(新潟市)
    • Year and Date
      2015-03-05
    • Invited
  • [Presentation] CRISPR/Casを用いたマウスゲノム編集2014

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      国立大学法人動物実験施設協議会平成26年度(第20回)高度技術研修会
    • Place of Presentation
      新潟大学脳研究所生命科学リソース研究センター(新潟市)
    • Year and Date
      2014-12-04
    • Invited
  • [Presentation] CRISPR/Casシステムが開く遺伝子改変マウスの未来2014

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-25
    • Invited
  • [Presentation] CRISPR/CAS mediated genome editing in mice2014

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      The 27th Annual Meeting of Japanese Association for Animal Cell Technology, JAACT2014 Kitakyushu
    • Place of Presentation
      Kitakyushu International Conference Center(北九州市)
    • Year and Date
      2014-11-14
    • Invited
  • [Presentation] CRISPR/Cas システムを用いたマウスゲノム編集2014

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      第62回日本ウイルス学会学術集会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜会議センター(横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-12
    • Invited
  • [Presentation] ゲノム編集を用いた精子受精能関連因子の機能解析2014

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」第2回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学・病院キャンパス(福岡市)
    • Year and Date
      2014-11-01
  • [Presentation] CRISPR/Casシステムを用いたマウスゲノム編集2014

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      第4回ゲノム編集研究会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場(広島市)
    • Year and Date
      2014-10-06
  • [Presentation] CRISPR/Casシステムを用いたマウスゲノム編集2014

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      第1回 KBRP ワークショップ
    • Place of Presentation
      熊本大学生命資源研究・支援センター(熊本市)
    • Year and Date
      2014-10-03
    • Invited
  • [Presentation] CRISPR/Casを用いたマウスゲノム編集と表現型解析2014

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      がん支援活動公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      一橋講堂(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2014-08-21
    • Invited
  • [Presentation] CRISPR/Cas mediated genome editing in mice and its application for reproductive studies2014

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      The 12th International Symposium on Spermatology
    • Place of Presentation
      Newcastle City Hall(Newcastle, Australia)
    • Year and Date
      2014-08-14
    • Invited
  • [Presentation] CRISPR/CASシステムを用いたマウスゲノム編集2014

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      第41回日本毒性学会学術年会
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(神戸市)
    • Year and Date
      2014-07-04
    • Invited
  • [Presentation] CRISPR/CAS mediated genome editing in mice2014

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      第66回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂(奈良市)
    • Year and Date
      2014-06-11
    • Invited
  • [Presentation] CRISPR/Cas人工制限酵素システムを用いたマウスゲノム編集2014

    • Author(s)
      伊川正人
    • Organizer
      ワークショップ「ゲノム編集の現状と可能性」
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡市)
    • Year and Date
      2014-05-23
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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