2018 Fiscal Year Research-status Report
Generic cell ablation system: sterile-insect technique for control of infectious disease vector and prevention of leakage of beneficial insect strains
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17K08161
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
笠嶋 めぐみ 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (90458290)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 大介 自治医科大学, 医学部, 講師 (90597189)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 遺伝子ノックイン / ゲノム編集 / 組織特異的発現 / 不妊化 / SIT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バイナリシステムあるいは組織特異的発現プロモーターを利用した細胞死誘導は、基礎研究および昆虫の遺伝的防除方法への応用に有用である。我々のグループは、哺乳動物のプロアポトーシス因子であるBax（B-cell leukemia/lymphoma 2-associated X protein）を組織特異的に発現誘導することによって限定的にアポトーシスを誘導できることを示した。今年度は、以下の論文を投稿した。マラリア媒介蚊（Anopheles stephensi）の精巣特異的プロモーターを単離して、組織特異的な発現誘導ができることを確かめた。つぎに、精巣特異的プロモーターの制御下でmBaxを発現するトランスジェニックハマダラカ（TG蚊）を作製した。TG蚊のオスは機能的な精子ができず、完全な不妊となることを交配実験等により確認した。一方、TG蚊のメスの妊性は正常であった。オスの精巣は異常であったが、副精巣の機能および交尾行動は正常なため、メスと正常に交尾した。蚊のメスは、交尾後、さらなる交尾を避けることが知られている。したがって、このTG蚊のオスは正常メスの生殖を妨げることができる。このように、mBaxの細胞死誘導システムが昆虫の不妊化ができることを示すことができた。現在、論文はリバイズを終えて再投稿中である。
また、カイコでも同様の仕組みで不妊化システムが構築できるように、去年度から引き続き、生殖にかかわる遺伝子の上流域にGal4遺伝子を導入する実験を継続して行なっている。ノックインを実施する領域のシーケンスを終え、この配列を元にノックインのためのTALENベクターを構築した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
カイコにおける組織特異的発現遺伝子の選択が思うように進まないなか、ノックインの部位を、機能的遺伝子の上流域とするのではなく、これまでにトランスジェニック系統として得られているカイコ系統とすることも検討した。多型が多い領域や繰り返し配列があるためにこれまで構築が難しかったという点を克服でき、ベクターの構築は概ね終えている。
今年度は、カイコ胚へのインジェクションを実施し、ノックイン個体を得たいところであるが、カイコ系統の調子が悪く、インジェクション後、飼育が困難であり、ノックイン系統が得られていない。系統を作出するためには少なくとも３ヶ月程度を要するため（カイコの一世代が1.5ヶ月と比較的長いため）、予定より遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに選定したカイコのターゲット遺伝子のうち、胚発生初期に機能するとみられる興味深い遺伝子が見つかった。この遺伝子のORFを同定し、機能解析を進めることも計画している（この領域にGal4をノックインすることでノックアウトと同様の効果を観察できる可能性があるので、目的を達成するとともに新たな遺伝子解析も可能であると考えられる）。
ノックインを実施する領域のシーケンスを終え、この配列を元にノックインのためのTALENベクターを構築したので、カイコ胚へのインジェクションを実施して、G0世代における切断効率を調べるとともに、ノックイン系統の作出を試みる。系統が樹立できたのち、すでに樹立済みのmBaxをGal4依存的に発現する系統と交配して、目的組織あるいは時期に細胞死が誘導できるか検証する。
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| Causes of Carryover |
ノックインカイコ系統作出が予定よりも遅れているため、使用予定であった飼育器材や実験キット類の購入・使用とカイコ維持・飼育に係る人件費の消費については平成３１年度に繰越となった。この予算については実験計画自体に大きな変更がないため、平成３１年度に概ね計画通りに消費できる見込みである。その他の予算については、論文掲載代として計上したが、平成30年度会計の締め切り前に論文の受理が得られなかったため、支出することができず、繰越となった。これについては平成３１年度のはじめに受理となったので、計画通りに支出を終えている。旅費については、成果発表を海外で行う予定で予算計上を行なったが、勤務先研究所の業務との兼ね合いや子供のケアの見込みが立たなかったため、参加することができなかった。これについては平成31年度以降、計画し、成果発表を行いたいと考えている。
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Research Products
(5 results)
