2021 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis of genes responsible for neurological diseases by conditional mutagenesis in a single generation
| Project/Area Number |
17K01972
|
|---|
| Research Institution | Niigata University |
|---|
Principal Investigator |
阿部 学 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (10334674)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 神経疾患原因遺伝子 / ゲノム編集 / コンディショナル遺伝子発現制御 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は本課題において、Cre/loxP組換え系を利用したFLExシステムと異動物種由来ゲノム等を用いた新規コンディショナル遺伝子発現制御法の開発を試みた。
新規遺伝子発現制御法について、計6系統のノックインマウスを樹立できた。そのうち3系統については発現制御の確認ができており、この技術が確立できたと考えられる。その成果として、一系統のマウスが希少神経疾患であるTimothy症候群の病態モデルになり得ると考えられたことから、研究代表者が発明者の一人となり特許出願することができた。
また、遺伝子改変マウス作製法の技術開発を行なった。マウス初期胚に対する電気穿孔法を用いたゲノム編集において、相同組換えを生じさせるドナーDNAに工夫を施すことで、より簡便に長い配列（3 kb程度まで）のノックインを可能とする技術を確立することができた。この技術については現在論文投稿準備中である。
本研究の目的の一つは、2つの神経疾患原因遺伝子、炭酸脱水素酵素関連タンパクCar8および翻訳伸長因子Eef1a2とそれらの関連分子を主な変異導入の対象として、小脳発達の分子機序の一端を明らかにすることである。そのうちCar8についてはC末端を標的として遺伝子改変を試みたところ、C末端のわずかな変異がCar8の機能を損なうという予想外の知見が得られた。
一方、最近「プライム編集」という新たな遺伝子変異導入技術が報告された。本課題での開発技術に応用することでさらなる技術的発展と遺伝子改変の効率化が期待されたため、マウスES細胞にプライム編集技術を適用可能とする実験条件を検討し、その成果を学会にて報告した。
本研究課題について、小脳発達の分子機序に関しては得られた知見は多くはなかったものの、遺伝子発現制御と遺伝子改変マウス作製の技術開発という点においては著しい成果を上げることができたと思われる。
|
