2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of tick genetically modified drive to prevent pathogen transmission
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17K19328
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
田仲 哲也 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (00322842)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | マダニ / ノックダウン / ノックアウト / フェリチン / トランスポゾン / CRISPR/Cas9 / トランスジェニック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[全体構想] 近年標的配列選択の自由度が高く、作製の簡便なCRISPR/Cas9ゲノム編集システムが開発され、これまで標的遺伝子の改変が困難であった生物でのゲノム編集が可能となった。しかし、マダニ遺伝子機能の解析ではRNA干渉法による遺伝子破壊が用いられてきたが、ノックアウト技術は確立できていない。そこで、研究代表者はCRISPR/Cas9システムに着目し、マダニの感染防御に関わる遺伝子ノックアウト技術の確立を試み、これらを用いた感染症モデルを作製することを本研究の主要目的とした。
[今まで得られた研究実績] 研究代表者らは鉄の調節において重要な役割を果たす細胞内型フェリチン(Fer1)に焦点をおき、シカダニ胚由来細胞株(ISE6)を用いて実験を行った。すなわち、鉄の調節は、Fer1 mRNAの鉄応答エレメントと鉄調節タンパク質(IRP)との相互作用によって制御されており、IRPの制御を解放するために硫酸鉄を使用した。その結果、ISE6を2 mM硫酸鉄で48時間曝露したところ、ISE6はFer1タンパク質の発現を誘導した。これらの結果は、マダニの鉄代謝とFer1の誘導に関するこれまでの知見を前進させた。さらに、これらの知見に基づいて、ISE6を用いて鉄によって誘導されるプロモーターの探索を行い、新規に鉄誘導性プロモーター領域を同定した。マダニ媒介性病原体は吸血中にマダニに獲得されるため、トランスジェニックマダニの開発には吸血誘導性マダニプロモーターは不可欠である。このような鉄誘導性プロモーターは、マダニ制御戦略におけるノックアウトやノックインなどのトランスジェニックマダニを開発するための貴重なツールとなることが予想される。
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