異種臓器移植ドナーとしての遺伝子改変ブタ作出技術の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10556059
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 佐藤 英明 東北大学, 農学部, 教授 (80093243)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 浩道 東北大学, 農学部, 助手 (70241552) ; 佐々畑 比呂志 東北大学, 農学部, 助手 (90158931) ; 梅津 元昭 東北大学, 農学部, 助教授 (30005649) ; 星 宏良 (株)機能性ペプチド研究所, 所長 ; 舘 鄰 麻布大学, 獣医学部, 教授 (30011711)
• Keywords: ブタ / 臓器移植 / 異種移植 / 遺伝子改変ブタ / 遺伝子ノックアウトブタ / 発生工学 / 胚性幹細胞 / 体細胞クローン

Research Abstract

1) 異種臓器移植ドナーとしての遺伝子ノックアウトブタの開発戦略を構築した。すなわち、卵巣卵を体外成熟させ、除核未受精卵をつくる。また体外成熟卵を体外受精・体外発生させ、胚盤胞をつくり、そのような胚盤胞から胚性幹細胞をつくる。相同組み換えによりGalT遺伝子ノックアウトES細胞をつくり、これを除核未受精卵に移植する。このような再構築胚を体外で培養し、生存胚を仮親に移植し、糖鎖抗原をもたないブタをつくる。
2) 未成熟卵子の20〜30%を胚盤胞にまで発生させる体外成熟・体外受精・体外培養法を確立した。
3) 体外で作出した脱出胚盤胞がフィーダー細胞に接着して増殖し、胚由来細胞のコロニーを形成することを明らかにした。作製した胚由来細胞は凍結保存している。
4) ブタ体外成熟卵子から核を除く顕微操作法を確立した。
5) 除核した成熟卵子に胚由来細胞を導入する方法を開発した。またそれらを電気的に融合させる条件を明らかにした。特に効率的に電気融合を誘起させる電気プローブを開発した。
6) 融合した再構築胚を発生させることに成功した。
7) 緑色蛍光タンパク質(GFP)をコードする遺伝子を含むベクターを開発し、上記で開発した胚由来細胞に導入し、導入細胞を選別する方法を開発した。GFP導入細胞は現在、凍結保存している。
8) GFP発現胚由来細胞を除核成熟卵子に導入し、融合させ、活性化させる条件を明らかにした。現在、2〜3細胞期まで発生させることに成功している。
9) 8)で作製した分割卵を仮親に移植し、その後の発生について解析している。

Research Products

• [Publications] 佐藤 英明: "超急性拒絶反応を誘起しない遺伝子改変ブタ臓器の開発戦略と研究の現状" Organ Biology. 4. 15-21 (1998)
• [Publications] 佐藤 英明: "体外において作出したブタ胚盤胞からのES様細胞の樹立" 日本受精着床学会雑誌. 15. 180-182 (1998)
• [Publications] 佐藤 英明: "遺伝子ノックアウトブタの作出にかかわる基礎技術の現状" 畜産の研究. 52. 437-441 (1998)
• [Publications] 佐藤 英明: "異種臓器移植ドナーとしての遺伝子ノックアウトブタの開発" 遺伝子医学. 2. 210-216 (1998)
• [Publications] 佐藤 英明: "Invitro mataration and fertilization of porcine oocytes:Biology and biotechnology" New Direction in Animal Production Systems. 5. 158-165 (1998)
• [Publications] 佐藤 英明: "Mitogen-activated protein kinase translocates into the germinal vesicle and imduces germinal vesicle breakdown in porcine oocytes" Biology of Reproduction. 58. 130-136 (1998)
• [Publications] 佐藤 英明: "BSVER Publication" BSVER(バングラディッシュ獣医学会), 30 (1998)
• [Publications] 佐藤 英明: "家畜人工受精講習会テキスト,家畜人工受精編" (社)日本家畜人工受精師協会, 440 (1998)