Cre-loxP系を応用した肥大型心筋症モデルマウスの作成とその解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11470165
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 佐藤 正宏 東海大学, 総合医学研究所, 助教授 (30287099)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大鈴 文孝 防衛医科大学校, 内科学第一, 教授 ; 多田 昇弘 大正製薬株式会社, 創薬研究所標的分子研究室, 主任研究員 ; 木村 穣 東海大学, 医学部, 教授 (10146706)
• Keywords: Cre-loxP系 / IL-1 / 肥大型心筋症 / トランスジェニックマウス / 疾患モデル動物 / 過剰発現 / 心臓特異的

Research Abstract

[序論]
本研究は、Cre-loxp系を用いてマウス心臓特異的にヒトIL-1αcDNAを過剰発現することにより、IL-1α過剰発現に起因する心肥大機構をin vivoで解明することを目的としている。そのためには、CAG(cytomegalovirus enhancer/chicken β-actin promoter)-loxP/EGFP(enhanced green fluorescent protein)/loxP-IL-1α transgene(CEL)を有するtransgenicマウス(Tg)系統とMHC(α-myosin heavy chain promoter)-Cre transgene(MHC-Cre)を有するTg系統とを作製する必要がある。両者の掛け合わせによって得られたdouble Tgでは、心臓特異的にCreが発現することにより、loxPで挟まれたEGFP配列が除去され、その結果、下流にあったIL-1αがCAG promoterの影響を受け、IL-1αが心臓特異的に発現することにより、心肥大発症が誘発されると考えられる。
[結果/展望]
1)先ず、CEL transgeneの構築を行った。最初に提案した構想を変え、CELの下流にIRES(internal ribosomal entry site)-lacZ遺伝子(IZ)を配した。いわゆる、CELIZ transgeneを最終的に構築した。IZを配したのは、IL-1αの発現の有無をlacZ発現により組織化学的にモニター出来るからである。即ち、Creを発現する細胞では、CAG promoterによりIL-1α-IRES-lacZが1つのmRNAとして合成されるが、IRESの存在により、IL-1α及びlacZの2種の蛋白が一つの細胞内に同時に生成される。因みに、当ラボでは、IL-1αの代わりにlacZを配したtransgeneCEZを作製し、これを有するTgを作成した際、本系(Cre発現により、loxPで挟まれたEGFP等の配列が除去され、下流側のlacZ等の目的遺伝子が発現するようになる、という系)が、in vivoで充分稼働することを認めている(参考文献参照)。
2)CELIZ transgeneを受精卵へ顕微注入した結果、合計50匹程のnewbornが得られた。近々、これらマウスの皮膚をUV付き実体顕微鏡で観察することにより、CELIZ高発現マウス(即ち、Tg)を選別する予定。現在、CAG-Cre Tgがいるので、CELIZマウスとMHC-Creマウスとを交配させる前に、CELIZ高発現系統とCAG-Cre Tgとを交配させて得られたdouble Tg(systemicにIL-1αを過剰発現すると考えられる)においてIL-1α過剰発現に起因する様々な病気(心肥大、関節炎等)が発症するかどうかを近々検討する予定。
3)MHC-Cre transgeneは、目下、構築中である。

Research Products

• [Publications] M.Sato: "Cre-loxp System Confers Cell Lineage-Specific Expression of a Reporter Gene in Murine Preimplantation Development"Journal of Reproduction and Development. 45.6. 411-417 (1999)
• [Publications] M.Sato: "A New Approach to Cell Lineage Analysis in Mammals Using the Cre-loxP System"Molecular Repoduction and Development. (in press).