Establishment of a trophoblast-specific knockout method in cynomolgus monkey

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05988
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: Okamura Eiichi 滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 助教 (30755913)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 直彬 東京医科歯科大学, 高等研究院, プロジェクト研究員 (30815642)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 組織特異的ノックアウト / piggyBac

Outline of Final Research Achievements

The achievement of this study lies in the successful development of a foundational technology for knocking out genes specifically in trophoblast cells of blastocyst-stage embryos in cynomolgus monkeys. Specifically, we established a method combining the piggyBac transposon system with electroporation or microinjection, enabling the high-efficiency introduction of large transgenes into the genomes of mice and cynomolgus monkeys. Additionally, we succeeded in developing a technique for achieving tissue-specific knockout in the founder generation of mice. These technologies provide a new foundation for elucidating implantation mechanisms using primate models and for advancing infertility treatments, with significant contributions expected for future research and applications.

Free Research Field

発生工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では新規遺伝子導入技術を開発することにより、霊長類における着床の分子メカニズム解明に向けた基盤技術を確立することを目的とした。カニクイザルは世代サイクルが5年以上であることが研究のボトルネックとなっている。そのため、第1世代世代の遺伝子導入動物で組織特異的ノックアウトを効率的に実施可能であることをマウスで実証できた意義は大きい。本研究の成果を応用することで、カニクイザル胚盤胞期胚における栄養膜特異的な遺伝子ノックアウト行うことにより、未だ謎に包まれた霊長類の着床に必須な遺伝子機能の一旦が明らかになり、ひいてはヒトの着床障害に対する治療法の開発に貢献すると考えられる。