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2016 Fiscal Year Annual Research Report

細胞内作用場の制御による遺伝子変異修復技術開発

Research Project

Project/Area Number 15H05581
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

堀田 秋津  京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点講師 (50578002)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsゲノム編集 / iPS細胞 / CRISPR-Cas9
Outline of Annual Research Achievements

研究実績の概要
申請者らはiPS細胞を用いた遺伝子治療を目指して、遺伝子変異を修復するためのゲノム編集技術の開発を進めて来た。本研究ではこれまでの技術を発展させ、自在に任意の遺伝子変異を修復するために、以下の3つの技術開発を行うことを計画している。(1)自在にゲノム切断をOn/Off制御可能なCRISPRシステムの開発、(2)効率的に相同組換えを誘導する方法の開発、(3)人為的な染色体間相互作用を誘導する手法の開発
H28年度までに(1)と(2)のプロジェクトに取り組み、その結果、制御型CRISPR-Cas9を用いることで、ヒトiPS細胞にて非常に効率的にゲノム切断および一塩基変異を導入することに成功した。これらの成果について、特許出願および論文投稿を目指して更なる実験データの追加を行っている所である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

1) の自在にゲノム切断活性をコントロール可能なシステムの構築については、ほぼ当初の計画通り、順調に推移した。これを用いる事により、ゲノム上のターゲット部位へ誘導する切断効率を詳細に最適化することができた。
さらに、2)の相同組換え効率の効率化に関しては、上記の制御型CRISPR-Cas9システムを利用することにより、既存の報告よりも数段高い相同組換え効率の誘導に成功し、狙った箇所の一塩基を任意の配列に入れ替えることも可能となった。

Strategy for Future Research Activity

効率的な相同組換え誘導方法について、複数のiPS細胞株やES細胞株を用いて再現性を確認する。ターゲットとする遺伝子も複数箇所にて効率のばらつきを確認する。狙った以外への変異導入が起こっていないかについても検証を行う。

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 筋ジストロフィー治療応用を目指したゲノム編集技術の開発動向2017

    • Author(s)
      蒔田幸正, 穂積裕幸, 堀田秋津
    • Journal Title

      Clinical Calcium

      Volume: 27 Pages: 391-399

  • [Journal Article] Duchenne型筋ジストロフィーに対するゲノム編集戦略2016

    • Author(s)
      徐 淮耕, 堀田秋津
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 259 Pages: 73-79

  • [Presentation] iPS細胞での効率的なゲノム編集を目指したCRISPRツールボックス2016

    • Author(s)
      堀田秋津
    • Organizer
      第39回日本分子生物学 会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-11-30
    • Invited
  • [Presentation] Gene therapy strategy for Duchenne muscular dystrophy using iPS cells and CRISPR genome editing2016

    • Author(s)
      堀田秋津
    • Organizer
      Center for Data-Intensive Biomedicine and Biotecnology Seminar
    • Place of Presentation
      Skoltech, Russia
    • Year and Date
      2016-10-12
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞での効率的なゲノム編集を目指したCRISPRツールボックス2016

    • Author(s)
      堀田秋津
    • Organizer
      第68回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場
    • Year and Date
      2016-09-28
    • Invited
  • [Presentation] CRISPRツールボックスによるヒトゲノム編集効率化2016

    • Author(s)
      堀田秋津
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2016-09-25
    • Invited
  • [Presentation] CRISPR システムにおける in silico オフターゲット配列予想ツール比較2016

    • Author(s)
      田中 正視, 井福 正隆, 藤本 直子, 堀田 秋津
    • Organizer
      第1回日本ゲノム編集学会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場
    • Year and Date
      2016-09-06
  • [Presentation] Genome editing iPS cells by CRISPR-Cas9 for Duchenne muscular dystrophy gene therapy2016

    • Author(s)
      堀田秋津
    • Organizer
      The 39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-07-21
    • Invited
  • [Book] 実験医学増刊号 "All About ゲノム編集"2016

    • Author(s)
      石田賢太郎, 徐 淮耕, 堀田秋津
    • Total Pages
      234
    • Publisher
      羊土社

URL: 

Published: 2018-01-16  

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