2017 Fiscal Year Annual Research Report
Maternal Cas9-based genome editing system as a useful tool for creating simultaneous multiple-gene modified mice
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16K15233
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
桜井 敬之 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (80317825)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新藤 隆行 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (90345215)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ゲノム編集 / CRISPR/Cas9 / 母性Cas9 / 発生工学 / アドレノメデュリン / 多因子性疾患 / 高血圧 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CRISPR/Cas9ゲノム編集技術は同時多遺伝子改変を可能とする。我々はこの技術を同時多遺伝子改変疾患マウス作製に活かそうと考え、母性因子としてCas9を一過的に含有する受精卵を介した「母性Cas9ゲノム編集法」を考案した。従来法は、gRNAと共にCas9 mRNAあるいはCas9 proteinを受精卵に導入するものであるが、多遺伝子加工を念頭に置いた場合、導入するゲノム編集成分の種類や量の増加が必要となるが、その容量には上限がある。母性Cas9を含む受精卵は、外部からのCas9供給は不要なため、その分、胚へ導入するgRNA種類や量を増やすことができる。事実、我々は本研究で母性Cas9胚ゲノム編集は、従来法の塩基配列変異および導入能と比較しても遜色無い事、むしろ同時多遺伝子変異マウス産出数は有意に多い事、個体あたりの同時変異遺伝子数が増える事を見出した。実際に３および９遺伝子同時変異マウス作製にも高率で成功した。
次ぎに同条件を元に多因子性高血圧に対する疾患マウス作製を開始した。高血圧のGWAS解析で変異報告のあるヒト遺伝子について、その相同域のマウスゲノム配列を解析した。両者の相同性が高い5遺伝子を選び、母性Cas9ゲノム編集法により同時遺伝子改変の多因子性高血圧症候補マウス群（5遺伝子の変異が各個体で異なっており、多くがヘテロ変異）を作製した。同マウスは8-15週齢にかけて血圧中心に各遺伝子変異との関係を探ったところ、未処理の対象群に比べ収縮期血圧が高い傾向あるいは低い傾向を示す個体群が観察でき、これらは特定の遺伝子変異を伴う傾向を認めた。以上、本研究で、我々は「母性Cas9ゲノム編集法」による同時多遺伝子改変F0マウス作製法を構築し、これが多因子性疾患モデルマウス作製とその病態解析に有用となる事を提示した。
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[Journal Article] Endogenous calcitonin gene-related peptide suppresses ischemic brain injuries and progression of cognitive decline.2018
Author(s)
Zhai L, Sakurai T, Kamiyoshi A, Ichikawa-Shindo Y, Kawate H, Tanaka M, Xian X, Hirabayashi K, Dai K, Cui N, Tanimura K, Liu T, Wei Y, Tanaka M, Tomiyama H, Yamauchi A, Igarashi K, Shindo T.
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Journal Title
J Hypertens.
Volume: 36
Pages: 876-891
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Endogenous Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP) Suppresses Nerve Injuries and Progression of Vascular Dementia2017
Author(s)
Liuyu Zhai、Takayuki Sakurai, Akiko Kamiyoshi,Yuka Ichikawa-Shindo, Hisaka Kawate, Megumu Tanaka, Tian Liu, Xian Xian, Akira Imai, Kazutaka Hirabayashi, Kun Dai, Nanqi Cui, Keiya Tanimura, Teng Liu, Yangxuan Wei, Takayuki Shindo
Organizer
第81回 日本循環器学会
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