2019 Fiscal Year Annual Research Report
Identification and analysis of the susceptibility gene for streptozotocin-induced diabetes in mice using the genome editing technology
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17K14975
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
宮坂 勇輝 名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (30778098)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マウス / ストレプトゾトシン / 糖尿病感受性遺伝子 / 膵島脆弱性 / ゲノム編集技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はマウスA/J系統のSTZ感受性の候補変異として同定したMpg遺伝子のミスセンス変異（p.Ala132Ser）とマウスNSY系統のSTZ感受性の候補変異として見出したRad50遺伝子のミスセンス変異（p.Gly200Val）の影響を検証する事を目的として、以下の実験を行った。
1. Mpg遺伝子のSTZ感受性効果の検証
前年度に引き続きMpg遺伝子に見出したミスセンス変異を正常型に置換したノックイン（A/J-Mpg・KI）マウスのSTZ多量単回（200mg/kgBW×1日）投与後の血糖値の測定を継続したが、A/J-Mpg・KIマウスの血糖値上昇は抑制されなかった。したがって、Mpg遺伝子のp.Ala132Ser変異はSTZ感受性変異では無い事が判明した。一方、A/J-Mpg欠損マウスの血糖値は有意に抑制される事から、Mpg遺伝子は依然としてA/J系統のSTZ感受性を規定する有力な候補遺伝子であると考えられた。そこで、別の変異を検討した結果、A/J系統のMpg遺伝子の発現調節推定領域に一塩基多型が検出された。更に、Mpg遺伝子の発現量を検証した結果、A/J系統の発現量はSTZ抵抗性あるSM/J系統よりも有意に高い事が明らかとなった。これらの結果から、現在はこの変異が有力な候補変異であると考えており、この変異を正常型に置換したマウスをゲノム編集技術により作製した。
2. Rad50遺伝子のSTZ感受性効果の検証
前年度に引き続きRad50遺伝子に見出したミスセンス変異を正常型に置換したノックイン（Rad50・KI)マウスのSTZ感受性解析を行った。その結果、Rad50・KIマウスは多量単回投与より免疫学的関与が大きいとされる少量連続（60mg/kgBW×5日）投与においてよりSTZ抵抗性を示した。RAD50はDNA修復酵素として知られており、DNA修復酵素は膵島の炎症性因子の発現を上昇させるとの報告がある。そのため、Rad50遺伝子のp.Gly200Val変異は炎症性因子の発現に影響を与える事で膵島の破壊を促進する可能性が推定された。
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