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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of etiology and phenotypic control in a porcine autosomal dominant genetic disease model

Research Project

Project/Area Number 15H02480
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

長嶋 比呂志  明治大学, 農学部, 専任教授 (50318664)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大鐘 潤  明治大学, 農学部, 専任准教授 (50313078)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywordsブタ / 遺伝子改変動物 / 常染色体優性遺伝病 / ハプロ不全 / マルファン症候群モデル / エピジェネティクス / CpG shore / メチル化修飾
Outline of Annual Research Achievements

FBN1プロモーター領域内のDNAメチル化可変領域で正常/変異アリルを区別可能なSNPをもつFBN1 ヘテロ変異ブタから樹立した線維芽細胞6株を用いて、DNAメチル化解析およびFBN1発現解析を行った。樹立したFBN1 ヘテロ変異細胞では、FBN1 mRNA量が野生型細胞に比べて低く、細胞株間で発現量が大きく異なっていた。次に、SNPを利用してFBN1プロモーター領域内のDNAメチル化可変領域でのDNAメチル化状況を解析した。その結果、変異アリルに比べて正常アリルでのDNAメチル化状況がFBN1 mRNA量とより高い相関を示した。変異アリル由来FBN1転写産物は異所性終止コドンをもつ異常RNAとして分解されることも突き止めており、ヘテロ変異細胞のFBN1 mRNA量は正常アリルのDNAメチル化によって調節されることが明らかとなった。このことは、遺伝子発現低下を伴うハプロ不全遺伝病の発症にエピジェネティクスが関与することを示唆するものであると考えられる。
FBN1の発現量がヘテロFBN1変異個体とホモFBN1変異個体の中間となる個体の作出を試みた。in vitro試験でFBN1 mRNAがノックダウンしている事が確認出来た短ヘアピンRNA(short hairpin RNA; shRNA)発現ベクターをヘテロFBN1変異雄性個体から得た精子に結合させ、Intracytoplasmic sperm injection-mediated gene transfer(ICSI-MGT)により遺伝子導入した。作製したICSI胚を合計4腹の代理母豚へ移植した。1頭は妊娠初期(Day34)で胎仔を回収し、解析を実施したが、shRNAベクターを有する胎仔は退行胎仔であった。残り3頭は妊娠途中で流産してしまい、分娩まで至らなかった。shRNAの発現により、胎生致死になったと考えられる。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] Cincinnati Children’s Medical Center/Vanderbilt University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Cincinnati Children’s Medical Center/Vanderbilt University
  • [Presentation] 変異FBN1遺伝子ブタにおける肢指間節および心臓血管異常2019

    • Author(s)
      梅山一大、飛田公理、中野和明、武藤智之、山田猛、戎谷力也、松成ひとみ、渡邊將人、 長嶋比呂志
    • Organizer
      第66回日本実験動物学会総会
  • [Presentation] 変異FBN1遺伝子ブタの表現型 ―Marfan症候群病態との比較―2018

    • Author(s)
      梅山一大
    • Organizer
      第6回日本先進医工学ブタ研究会
    • Invited
  • [Presentation] ゲノム編集による単一遺伝子疾患モデルブタの開発と現状2018

    • Author(s)
      渡邊將人
    • Organizer
      第6回日本先進医工学ブタ研究会
    • Invited
  • [Presentation] ゲノム編集による遺伝子改変ブタの作出とその利用2018

    • Author(s)
      渡邊將人
    • Organizer
      日本生薬学会第65回年会
    • Invited
  • [Presentation] Comparative analysis of mouse and pig models of Marfan syndrome unveils an inflammatory micro-environment and macrophages as novel features of myxomatous valve disease2018

    • Author(s)
      A. J. Kim, K. Umeyama, A. Hulin, R. J. Vagnozzi, E. A. Green, H. Nagashima, K. E. Yutzey
    • Organizer
      5th Mid-America Valve Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マルファン症候群モデルブタの病態発現制御2018

    • Author(s)
      武藤智之,梅山一大,内倉鮎子,岡本一駿,徳山雄紀,中野和明,松成ひとみ,渡邊將人, 長屋昌樹,長嶋比呂志
    • Organizer
      第111回日本繁殖生物学会大会
  • [Presentation] アリルごとのDNAメチル化に着目したハプロ不全優性遺伝病の発症機序解明に向けた新たな試み:ブタフィブリリン1(FBN1)を例として2018

    • Author(s)
      新井良和, 梅山一大, 岡崎なつみ, 隠地健斗, 福川斐昭, 高澤建, 西野光一郎, 長嶋比呂志, 大鐘潤
    • Organizer
      第111回日本繁殖生物学会大会
  • [Presentation] Immunogenic extracellular matrix remodeling and macrophage contributions to heart valve disease in genetic mouse and pig models of Marfan syndrome2018

    • Author(s)
      A. J. Kim, A. Hulin, K. Umeyama, R. J. Vagnozzi1, H. Nagashima, K. E. Yutzey
    • Organizer
      33rd National MD/PhD Student Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DNA methylation as an epigenetic modifier of the FBN1 transcription2018

    • Author(s)
      Ohgane J., Arai Y., Takeuchi K., Okazaki N., Nakano K., Matsunari H., Watanabe M., Umeyama K., Nagashima H
    • Organizer
      10th International Research Symposium on Marfan Syndrome and Related Disorders
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Phenotype of homozygouse fibrillin-1 (FBN1) mutant pigs2018

    • Author(s)
      Umeyama K., Arai Y., Nakano K., Uchikura A., Watanabe M., Matsunari H., Saito M., Saya H., Matsumoto M., Nagaya M., Ohgane J., Nagashima H
    • Organizer
      10th International Research Symposium on Marfan Syndrome and Related Disorders
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A nobel large animal disease model of marfan syndrome: FBN1 edited pigs2018

    • Author(s)
      Roberts A., Umeyama K., Watanabe M., Matsunari H., Nakano K., Morooka A., Nagashima H
    • Organizer
      10th International Research Symposium on Marfan Syndrome and Related Disorders
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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