2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of in vivo gene manipulation methods using CRISPR/Cas9 system
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17H01394
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
伊川 正人 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (20304066)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 実験動物 / ゲノム編集 / ウイルスベクター / CRISPR/cas9 / ES細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、オンデマンドゲノム編集システムの開発と、その応用である生殖不全マウスの重点解析を2つの大きな柱にして研究を進めている。さらにサブテーマを設けて目標を明確にし、連携研究者を担当者に配置することで、問題点の早期発見・解決および効率的に研究を推進している。
令和２年度もCRISPR/Cas9 システムゲノム編集システムの改良を進めた。前年度までに、標的20塩基直下のPAM配列として (NGG) ではなく、(NGN) を認識するNGN型Cas9を用いる場合、受精卵ゲノム編集は難しいものの、ES細胞では比較的効率的にゲノム編集できること示していた。令和２年度は、NGN型Cas9が優位性を発揮できる部分として、CAGリピートを対象としたゲノム編集への応用を試みた。ハンチントン病の原因となる140-150近いACGリピートを有するヒト患者由来のHtt遺伝子を有するトランスジェニックマウス系統R6/2の受精卵およびES細胞を樹立して、Cas9-NGを用いたCAG配列の切断と短縮を検討した。その結果、受精卵でCAG短縮は難しいものの、ES細胞ではin frameでCAGリピートが10程度にまで効率よく短縮できることを確認した。さらに、処理ES細胞からキメラマウスを作製した場合には、脳でのハンチンチン凝縮が殆どみられないことを確認した。さらに次世代ではハンチントン病の症状が全くみられなかった。これらの成果を纏め、Cas9-NGを使うことで、CAGリピート病の治療の可能性を示す論文を投稿した（Minor revision）。
また、精巣特異的に発現する遺伝子を多数、KOし、精巣由来で精巣上体の分化制御に働くNELL2や、卵との融合に必須な精子因子を新たに4つ同定し、それぞれ論文発表した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] CRISPR/Cas9-mediated genome-edited mice reveal 10 testis-enriched genes are dispensable for male fecundity.2020
Author(s)
Park S, Shimada K, Fujihara Y, Xu Z, Shimada K, Larasati T, Pratiwi P, Matzuk RM, Devlin DJ, Yu Z, Garcia TX, Matzuk MM, Ikawa M.
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Journal Title
Biol Reprod.
Volume: 103
Pages: 195-204
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] CRISPR/Cas9-based genome editing in mice uncovers 13 testis- or epididymis-enriched genes individually dispensable for male reproduction.2020
Author(s)
Sun J, Lu Y, Nozawa K, Xu Z, Morohoshi A, Castaneda JM, Noda T, Miyata H, Abbasi F, Shawki HH, Takahashi S, Devlin DJ, Yu Z, Matzuk RM, Garcia TX, Martin MM, Ikawa M.
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Journal Title
Biol Reprod.
Volume: 103
Pages: 183-194
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] NELL2-mediated lumicrine signaling through OVCH2 is required for male fertility.2020
Author(s)
Kiyozumi D, Noda T, Yamaguchi R, Tobita T, Matsumura T, Shimada K, Kodani M, Kohda T, Fujihara Y, Ozawa M, Yu Z, Miklossy G, Bohren MK, Horie M, Okabe M, Matzuk MM, Ikawa M.
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Journal Title
Science.
Volume: 368
Pages: 1132-1135
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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