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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Production of pigs for safe xenotransplantation by controlling infectious porcine endogenous retrovirus (PERV)

Research Project

Project/Area Number 17K19325
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

音井 威重  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 教授 (30311814)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹本 龍也  徳島大学, 先端酵素学研究所(オープンイノベ), 教授 (30443899)
谷原 史倫  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 特任助教 (90754680)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2019-03-31
Keywords内在性レトロウイルス / ゲノム編集 / ブタ / 異種移植 / CRISPR/Cas9
Outline of Annual Research Achievements

ブタは生理学的および解剖学的にヒトに比較的近いことから、移植用代替臓器の提供動物として期待されている。しかし、全てのブタは内在性レトロウイルス(PERV)をゲノム中に保有しており、移植後にヒトへの感染が懸念されることから異種移植の障壁となってきた。そこで本研究は、申請者らが開発したゲノム編集(CRISPR/Cas9)による新規手法(GEEP法)を用い、受精卵の段階でPERVの複製に関与する重要遺伝子(pol)をノックアウトすることにより、ヒトへの感染能力をなくした安全なブタを作出することを目的とした。実際には、GEEP法を用い1細胞期(体外受精胚)の段階でゲノム編集によりpol遺伝子をノックアウトし、作出したゲノム編集胚を用いゲノム編集に用いるgRNAの効果を明らかにした。これまでに、5種類のgRNAを用いGEEP法によりゲノム編集後の胚発生率、pol遺伝子の変異導入率を指標に検討した結果、胚発生率とpol遺伝子の変異導入率とに負の相関性が認められ、変異導入率および変異効率の両率とも高いと胚発生率が低下することを明らかにした。本年度は、胚発生率と変異導入率の良好な3種類のgRNAを用い、それぞれ2種類の組み合わせによるダブルノックアウトを試みた。その結果、gRNA単体でも胚発生率を低下する群は、組み合わせにおいても同様に胚発生率を低下させたが、変異導入率において相関性がなかったことから、より多くのpol遺伝子をノックアウトするには、gRNAの組み合わせが重要であることが示唆された。

  • Research Products

    (19 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 広東海洋大学農学部(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      広東海洋大学農学部
  • [Int'l Joint Research] プリンス・オブ・ソンクラー大学獣医学部(タイ)

    • Country Name
      THAILAND
    • Counterpart Institution
      プリンス・オブ・ソンクラー大学獣医学部
  • [Int'l Joint Research] ベトナム国立農業大学獣医学部(ベトナム)

    • Country Name
      VIET NAM
    • Counterpart Institution
      ベトナム国立農業大学獣医学部
  • [Journal Article] Relationship among ovarian follicular status, developmental competence of oocytes, and anti-Müllerian hormone levels: A comparative study in Japanese wild boar crossbred gilts and Large White gilts.2019

    • Author(s)
      Tanihara F, Hirata M, Iizuka S, Sairiki S, Nii M, Nguyen NT, Le QA, Hirano T, Otoi T.
    • Journal Title

      Anim Sci J.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1111/asj.13200.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Tris (hydroxymethyl) aminomethane on the quality of frozen-thawed boar spermatozoa.2019

    • Author(s)
      Namula Z, Tanihara F, Wittayarat M, Hirata M, Nguyen NT, Hirano T, Le QA, Nii M, Otoi T.
    • Journal Title

      Acta Vet Hung.

      Volume: 67 Pages: 106-114

    • DOI

      10.1556/004.2019.012.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hypothermic storage of porcine zygotes in serum supplemented with chlorogenic acid.2019

    • Author(s)
      Thi Nguyen N, Hirata M, Tanihara F, Hirano T, Le QA, Nii M, Otoi T.
    • Journal Title

      Reprod Domest Anim.

      Volume: 54 Pages: 750-755

    • DOI

      10.1111/rda.13417

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genome mutation after introduction of the gene editing by electroporation of Cas9 protein (GEEP) system in matured oocytes and putative zygotes.2019

    • Author(s)
      Hirata M, Tanihara F, Wittayarat M, Hirano T, Nguyen NT, Le QA, Namula Z, Nii M, Otoi T.
    • Journal Title

      In Vitro Cell Dev Biol Anim.

      Volume: 55 Pages: 237-242

    • DOI

      10.1007/s11626-019-00338-3.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of concentration of CRISPR/Cas9 components on genetic mosaicism in cytoplasmic microinjected porcine embryos.2019

    • Author(s)
      Tanihara F, Hirata M, Nguyen NT, LE QA, Hirano T, Otoi T.
    • Journal Title

      J Reprod Dev.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1111/rda.13417

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of chlorogenic acid and caffeic acid on the quality of frozen-thawed boar sperm.2019

    • Author(s)
      Namula Z, Hirata M, Wittayarat M, Tanihara F, Thi Nguyen N, Hirano T, Nii M, Otoi T.
    • Journal Title

      Reprod Domest Anim

      Volume: 53 Pages: 1600-1604

    • DOI

      10.1111/rda.13288.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of chlorogenic acid (CGA) supplementation during in vitro maturation culture on the development and quality of porcine embryos with electroporation treatment after in vitro fertilization.2018

    • Author(s)
      Nguyen TV, Wittayarat M, Do LTK, Nguyen TV, Nii M, Namula Z, Kunihara T, Tanihara F, Hirata M, Otoi T.
    • Journal Title

      Anim Sci J.

      Volume: 89 Pages: 1207-1213

    • DOI

      10.1111/asj.13049.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of Antifreeze Protein Supplementation on the Development of Porcine Morulae Stored at Hypothermic Temperatures.2018

    • Author(s)
      Nguyen TV, Tanihara F, Hirata M, Hirano T, Nishio K, Kim Do LT, Nguyen TV, Nii M, Otoi T.
    • Journal Title

      Cryo Letters.

      Volume: 39 Pages: 131-136

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ブタ体外受精卵におけるCrispr/Cas9システムを使用したゲノム編集の効率2018

    • Author(s)
      平田 真樹, 谷原 史倫, NGUYEN NHIEN THI, Namula Zhao, 音井 威重
    • Organizer
      日本ゲノム編集学会 第3回大会
  • [Presentation] ブタ内在性レトロウイルス遺伝子を標的としたゲノム編集が胚発育能に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      谷原 史倫, 平田 真樹, NGUYEN NHIEN THI, 平野 隆之, 音井 威重
    • Organizer
      日本ゲノム編集学会第3回大会
  • [Presentation] Concentration of CRISPR/Cas9 components effects on genetic mosaicism of cytoplasmic microinjected porcine embryos2018

    • Author(s)
      Le Anh Quynh, Fuminori Tanihara, Maki Hirata, Nguyen Thi Nhien, Takayuki Hirano and Takeshige Otoi
    • Organizer
      第6回日本先進医工学ブタ研究会
  • [Presentation] Hypothermic storage of porcine zygotes in serum supplemented with chlorogenic acid2018

    • Author(s)
      Nguyen Thi Nhien, Fuminori Tanihara, Maki Hirata, Takayuki Hirano, Le Anh Quynh, 新居 雅宏 and Takeshige Otoi
    • Organizer
      第6回日本先進医工学ブタ研究会
  • [Presentation] ブタにおける受精前後でのゲノム編集が胚盤胞の変異導入効率に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      平田 真樹, 谷原 史倫, 平野 隆之, NGUYEN NHIEN THI, LE ANH QUYNH, 新居 雅宏, 音井 威重
    • Organizer
      第6回日本先進医工学ブタ研究会
  • [Presentation] ゲノム編集によるTP53遺伝子改変ブタの作製と表現型の解析2018

    • Author(s)
      谷原 史倫, 平田 真樹, NGUYEN NHIEN THI, LE ANH QUYNH, 平野 隆之, 竹本 龍也, 中井 美智子, 淵本 大一郎, 音井 威重
    • Organizer
      第6回日本先進医工学ブタ研究会
  • [Presentation] Modification of SALL1 gene via CRISPR/Cas9-mediated gene editing introduced into porcine zygotes by electroporation2018

    • Author(s)
      Fuminori Tanihara, Tatsuya Takemoto, Maki Hirata, N Nguyen Thi, Toshiki Kunihara, R Nishinakamura and Takeshige Otoi
    • Organizer
      The 3rd International symposium on Stem Cell Traits and Developmental Sys
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 徳島大学・教育研究者総覧・音井・研究活動

    • URL

      http://pub2.db.tokushima-u.ac.jp/ERD/person/292974/work-ja.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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