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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a comprehensive tag-insertion method that enables dynamic in vivo analysis

Research Project

Project/Area Number 17K19444
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

崎村 建司  新潟大学, 脳研究所, フェロー (40162325)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 阿部 学  新潟大学, 脳研究所, 准教授 (10334674)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2019-03-31
Keywords生体分子標識 / ペプチドタグ / ノックインマウス / 遺伝子編集
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、生体内に存在して機能するタンパク質分子を正確に検出する方法を開発し、その手法を神経系で機能する分子群に応用することである。このために、抗体に代わる低分子量のケミカルプローブとそれを認識するペプチドタグを組み合わせた系を採用する。ペプチドタグは、標的分子の機能に影響しないと予想される部位を構造生物学的知見から想定し挿入する。なお、タグの挿入は、遺伝子編集法でマウス胚に直接組み入れ、迅速に解析対象の動物を作出する技術を整備する。このために、迅速なタグノックインマウス樹立法を進めてきた。即ち、C57BL/6系統のマウスを用いて、200ベース以下の1本鎖DNAとCas9タンパク質/gRNA複合体を授精直後の胚に電気穿孔法で導入して、組換え産子を得る。受精卵の採取後に電気泳動チャンバーを利用する方法と、卵管内に存在する胚に対して卵管内に直接CRISPR複合体を注入して電気泳動的導入する方法のいずれでも、標的の分子に目的のタグ配列をノックインしたマウスを作出することができた。それぞれ長短があり、一度に多くの産子を得たいときには、大量の受精卵を処理できる泳動チャンバーを利用する方が良いが、レシピエントを準備して胚移植する手間がかかる。一方、卵管内導入法は、移植の手間は不要であるが、生まれる産子数が少なく、帝王切開による産子取得の手間がかかることが多い。多くの産子を得て、迅速な解析をする場合は前者が、ライン化して解析する場合は後者が良い。なお、NMDA型グルタミン酸受容体のサブユニット構造を電子顕微鏡で可視化するプロジェクトに関しては、九州大学の王子田教授グループが開発した金粒子ラベルしたプローブが共有結合する20アミノ酸残基からなるhD2タグをGluN1分子にノックインしたマウスを樹立し、現在オーストリアの重本教授が形態学的な解析を進めている。

  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Institute of Science and Technology(オーストリア)

    • Country Name
      AUSTRIA
    • Counterpart Institution
      Institute of Science and Technology
  • [Int'l Joint Research] DANDRITE, Aarhus University(デンマーク)

    • Country Name
      DENMARK
    • Counterpart Institution
      DANDRITE, Aarhus University
  • [Journal Article] Mechanical regulation of oligodendrocyte morphology and maturation by the mechanosensor p130Cas2019

    • Author(s)
      Shimizu Takeshi、Osanai Yasuyuki、Tanaka Kenji F.、Thai Truc Quynh、Abe Manabu、Natsume Rie、Sakimura Kenji、Ikenaka Kazuhiro
    • Journal Title

      Journal of Neurochemistry

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1111/jnc.14657

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Input-Specific NMDAR-Dependent Potentiation of Dendritic GABAergic Inhibition2018

    • Author(s)
      Chiu Chiayu Q.、Martenson James S.、Yamazaki Maya、Natsume Rie、Sakimura Kenji、Tomita Susumu、Tavalin Steven J.、Higley Michael J.
    • Journal Title

      Neuron

      Volume: 97 Pages: 368~377.e3

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2017.12.032

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Targeting the SphK1/S1P/S1PR1 Axis That Links Obesity, Chronic Inflammation, and Breast Cancer Metastasis2018

    • Author(s)
      Nagahashi Masayuki、Yamada Akimitsu、Katsuta Eriko、Aoyagi Tomoyoshi、Huang Wei-Ching、Terracina Krista P.、Hait Nitai C.、Allegood Jeremy C.、Tsuchida Junko、Yuza Kizuki、Nakajima Masato、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Milstien Sheldon、Wakai Toshifumi、Spiegel Sarah、Takabe Kazuaki
    • Journal Title

      Cancer Research

      Volume: 78 Pages: 1713~1725

    • DOI

      10.1158/0008-5472.CAN-17-1423

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Retrograde Signaling from Progranulin to Sort1 Counteracts Synapse Elimination in the Developing Cerebellum2018

    • Author(s)
      Uesaka Naofumi、Abe Manabu、Konno Kohtarou、Yamazaki Maya、Sakoori Kazuto、Watanabe Takaki、Kao Tzu-Huei、Mikuni Takayasu、Watanabe Masahiko、Sakimura Kenji、Kano Masanobu
    • Journal Title

      Neuron

      Volume: 97 Pages: 796~805.e5

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2018.01.018

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Microglia permit climbing fiber elimination by promoting GABAergic inhibition in the developing cerebellum2018

    • Author(s)
      Nakayama Hisako、Abe Manabu、Morimoto Chie、Iida Tadatsune、Okabe Shigeo、Sakimura Kenji、Hashimoto Kouichi
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05100-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deletion of exons encoding carboxypeptidase domain of Nna1 results in Purkinje cell degeneration (pcd) phenotype2018

    • Author(s)
      Zhou Li、Hossain M. Ibrahim、Yamazaki Maya、Abe Manabu、Natsume Rie、Konno Kohtaro、Kageyama Shun、Komatsu Masaaki、Watanabe Masahiko、Sakimura Kenji、Takebayashi Hirohide
    • Journal Title

      Journal of Neurochemistry

      Volume: 147 Pages: 557~572

    • DOI

      10.1111/jnc.14591

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deficiency of AMPAR-Palmitoylation Aggravates Seizure Susceptibility2018

    • Author(s)
      Itoh Masayuki、Yamashita Mariko、Kaneko Masaki、Okuno Hiroyuki、Abe Manabu、Yamazaki Maya、Natsume Rie、Yamada Daisuke、Kaizuka Toshie、Suwa Reiko、Sakimura Kenji、Sekiguchi Masayuki、Wada Keiji、Hoshino Mikio、Mishina Masayoshi、Hayashi Takashi
    • Journal Title

      The Journal of Neuroscience

      Volume: 38 Pages: 10220~10235

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.1590-18.2018

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distribution of Caskin1 protein and phenotypic characterization of its knockout mice using a comprehensive behavioral test battery2018

    • Author(s)
      Katano Tayo、Takao Keizo、Abe Manabu、Yamazaki Maya、Watanabe Masahiko、Miyakawa Tsuyoshi、Sakimura Kenji、Ito Seiji
    • Journal Title

      Molecular Brain

      Volume: 11 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s13041-018-0407-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] C57BL/6系統マウスにおける卵管エレクトロポレーション法を用いた遺伝子編集効率の検討2019

    • Author(s)
      夏目里恵、中務胞、崎村建司、阿部学
    • Organizer
      第66回日本実験動物学会総会
  • [Presentation] 卵管膨大部エレクトロポレーション法を用いた遺伝子組換えマウス作製の迅速化2018

    • Author(s)
      夏目里恵、阿部学、中務胞、崎村建司
    • Organizer
      第65回日本実験動物学会総会
  • [Presentation] Extracerebellar expression of glutamate rexeptor GluD2 in adult mice and marmosets2018

    • Author(s)
      Watanabe M, Nakamoto C, Sakimura K, Kano M, Konno K
    • Organizer
      11th FENS Forum of Neuroscience
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Visualizing single-neuron identity specified by Pcdh-b cluster2018

    • Author(s)
      Kaneko R, Abe M, Takatsuru Y, Inoue YU, Watanabe M, Sakimura K, Yanagawa Y, Yagi T
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
  • [Presentation] A Flp-dependent G-CaMP9a transgenic mouse for neuronal imaging in vivo2018

    • Author(s)
      Sakamoto M, Inoue M, Sakai K, Kobari S, Takemoto-Kimura S, Fujii H, Abe M, Sakimura K, Bito H
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
  • [Presentation] Differential involvement of GluN2B and GluA1 in formation of left-right asymmetry in the hippocampus2018

    • Author(s)
      Kleindienst D, Kawakami R, Case MJ, Kobayashi K, Komiyama N, Abe M, Sakimura K, Shig Kawakami R, Case MJ, Kobayashi K, Komiyama N, Abe M, Sakimura K, Shigemoto R
    • Organizer
      SfN's 48th Annual Meeting Neuroscience 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 遺伝子改変ホモマウスへの過剰排卵処置方法の検討2018

    • Author(s)
      中務胞、夏目里恵、阿部学、崎村建司
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
  • [Remarks] 新潟大学脳研究所Webページ

    • URL

      http://www.bri.niigata-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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