遺伝子発現スイッチを有する哺乳類人工染色体ベクターの開発

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25540134
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 大林 徹也 鳥取大学, 生命機能研究支援センター, 准教授 (80348804)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 人工染色体ベクター / レポーターシステム

Outline of Annual Research Achievements

申請者らが開発してきたヒト人工染色体（HAC）ベクターは、遺伝子導入細胞や遺伝子導入動物作製に極めて有効なアイテムである。このHACベクターを発展させていくことでは、哺乳類細胞を人工遺伝子で創るときに必要な「人工染色体」として活用できる可能性がある。本研究では、HACベクターに導入した遺伝子の発現をon / offできるシステムを加える。将来的には、本研究で開発したベクターはシステム生物学分野での Dryで構築した理論をWetの実験で検証する際に極めて有効なアイテムにするための基礎研究および創薬開発などで行われている安全性試験などで活用される為の実用化に向けた研究を行った。
申請者が2011年に論文発表したマルチインテグレースシステムは染色体の特定部位に外来遺伝子を効率良く導入できるシステムである。これを発展させて、特定部位の目的の遺伝子を効率良く除去あるいは交換できる「遺伝子交換」システムを開発した。3色の発光ルシフェラーゼ遺伝子（赤色、緑色、分泌型青色）と3色蛍光タンパク質（緑色、橙色、赤色）といった6種のレポーター遺伝子を用いてこの遺伝子交換システムに対応した導入した人工染色体導入細胞を作製した。インテグレースを用いた遺伝子交換スイッチにより、発光・蛍光タンパク質の発現の有無の組み合わせにより8色に分離できることを検証することができた。
さらに遺伝子導入システムを活用して遺伝子導入マウスを作成する技術開発を進めた。

Research Products

• [Journal Article] Use of a Human Artificial Chromosome for Delivering Trophic Factors in a Rodent Model of Amyotrophic Lateral Sclerosis. (2015)
  • Author(s): Watanabe Y, Kazuki Y, Kazuki K, Ebiki M, Nakanishi M, Nakamura K, Yoshida Yamakawa M, Hosokawa H, Ohbayashi T, Oshimura M, Nakashima K.
  • Journal Title: Mol Ther Nucleic Acids. Volume: 4 Pages: e253.
  • DOI: 10.1038/mtna.2015.28.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Exploring new gene integration sites for gene knock-in by gene-trapping strategy. (2015)
  • Author(s): Nanchi I, Yoshimura Y, Nakamura K, Masago Y, Ohbayashi T, Okuda T.
  • Journal Title: Transgenic Res Volume: 24(3) Pages: 549-59.
  • DOI: 10.1007/s11248-015-9872-x
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Mouse embryonic stem cells with a multi-integrase mouse artificial chromosome for transchromosomic mouse generation. (2015)
  • Author(s): Yoshimura Y, Nakamura K, Endo T, Kajitani N, Kazuki K, Kazuki Y, Kugoh H, Oshimura M, Ohbayashi T.
  • Journal Title: Transgenic Res. Volume: 24(4) Pages: 717-27
  • DOI: 10.1007/s11248-015-9884-6.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Phenotype specific analyses reveal distinct regulatory mechanism for chronically activated p53. (2015)
  • Author(s): Kirschner K, Samarajiwa SA, Cairns JM, Menon S, Pérez-Mancera PA, Tomimatsu K, Bermejo-Rodriguez C, Ito Y, Chandra T, Narita M, Lyons SK, Lynch AG, Kimura H, Ohbayashi T, Tavaré S, Narita M.
  • Journal Title: PLoS Genet Volume: 11(3) Pages: e1005053
  • DOI: 0.1371/journal.pgen.1005053. eCollection
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Exploring the origin and limitations of kidney regeneration. (2015)
  • Author(s): Endo T, Nakamura J, Sato Y, Asada M, Yamada R, Takase M, Takaori K, Oguchi A, Iguchi T, Higashi AY, Ohbayashi T, Nakamura T, Muso E, Kimura T, Yanagita M.
  • Journal Title: J Pathol. Volume: 236(2) Pages: 251-63
  • DOI: 10.1002/path.4514
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ゲノムプログラム&コントロールによる新しい遺伝子改変マウス (2015)
  • Author(s): 大林徹也
  • Organizer: 第5回 合成生物工学シンポジウム
  • Place of Presentation: 神戸大学統合研究拠点コンベンションホール
  • Year and Date: 2015-08-05 – 2015-08-05
  • Invited