2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of genome editing platform technology for various disease models
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17H01409
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
山本 卓 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (90244102)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐久間 哲史 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 講師 (90711143)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ゲノム編集 / 疾患モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、Casタンパク質とガイドRNAの複合体（RNP）を用いたゲノム編集に最適な高特異性Cas9であるHiFi Cas9(R691A変異型)および野生型Cas9について、ssODNノックインの効率を、NGS解析により算出した。その結果、HDR/NHEJ率は、野生型Cas9とHiFi Cas9でほぼ同程度であり、野生型Cas9と比べてより優位なノックイン効率は認められなかったものの、HiFi Cas9を用いることで、より高い安全性を担保しつつ効率的に一塩基置換を導入できる可能性を示唆した。
当研究室で開発したマイクロホモロジー媒介末端結合を介した遺伝子ノックイン（PITCh法)のNGSデータを解析するコンピュータプログラム（マキアート）を開発した。ヒトの40遺伝子座についてヒト培養細胞においてPITCh法による遺伝子ノックイン実験を行い、ノックイン細胞のゲノムDNAを用いてNGSデータを取得した。得られたNGSデータを用いたマキアートを用いて解析することによって、正確なノックイン効率およびNHEJによる変異導入効率を算出することに成功した。また、正確なノックイン効率の影響を与える複数の因子について明らかにすることができた。
疾患モデル細胞作出のためのPITCh法を介した方法の確立を試みた。ムコ多糖症６型に見られる疾患変異（ArsB遺伝子でのSNP）を再現する一塩基多型を絞り込み、ヒト培養細胞での導入研究を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
疾患モデルの作製に必要なssODNやDNAドナーを用いた基盤的な遺伝子ノックイン技術を確立することができた。さらに、ノックイン効率を評価するNGSデータのコンピュータ解析システムを確立した。これらの結果から順調に研究が進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで確立してきたゲノム編集技術を用いて疾患モデル細胞、iPS細胞およびモデル動物の作製を行う。一塩基レベルでの疾患変異を予期せぬ改変が起きていないことの評価を行いつつ進める計画である。
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[Journal Article] Anephrogenic phenotype induced by SALL1 gene knockout in pigs2019
Author(s)
Watanabe M, Nakano K, Uchikura A, Matsunari H, Yashima S, Umeyama K, Takayanagi S, Sakuma T, Yamamoto T, Morita S, Horii T, Hatada I, Nishinakamura R, Nakauchi H, Nagashima H
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 9
Pages: 8016
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] CRISPR-Cas3 induces broad and unidirectional genome editing in human cells2019
Author(s)
Morisaka H, Yoshimi K, Okuzaki Y, Gee P, Kunihiro Y, Sonpho E, Xu H, Sasakawa N, Naito Y, Nakada S, Yamamoto T, Sano S, Hotta A, Takeda J, Mashimo T
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Journal Title
Nature communications
Volume: 10
Pages: 5302
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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