カイコ個体内遺伝子導入による実験モデル生物の開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25670134
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 畠山 鎮次 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70294973)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 遺伝学 / 遺伝子 / 昆虫 / タンパク質 / ウイルス

Outline of Annual Research Achievements

機能未知のヒト遺伝子や遺伝子異常が原因とされる疾患を解析する場合、マウスやラットなど哺乳動物の遺伝子改変動物を作製することが従来から行われてきた。近年になり、下等生物からヒトまでのさまざまな生物のゲノム構造（遺伝子配列）が報告され、多くの遺伝子にヒトホモログhomolog（オーソログortholog）が存在することが判明した。したがって、それぞれの遺伝子の解析の際、条件に合った実験生物モデルを選択することが重要となる。カイコ（幼虫：約8 cm、6 g）は、個体サイズが成体マウス（5 cm、約25 g）に近いので生化学的および形態学的解析が可能であり、かつショウジョウバエ研究のように遺伝子操作が容易であるので、ヒト疾患モデル生物として利用価値が高い。本申請では、これらの利点に基づき、ヒト遺伝性疾患解析のモデル生物としてカイコを利用するための汎用性カイコ内遺伝子発現システムを樹立することを進めた。まず、EGFP、Ds-Red及びルシフェラーゼ(Luc) cDNAをAcNPV系バキュロウイルス発現ベクター系にサブクローニングし、接種実験用のウイルスを作製した。九州大学遺伝子資源開発研究センターから分与可能なカイコ系統のうち、AcNPVが感染し発現可能性の高い各種のカイコ系統(c11, d17, f10系統など)を譲り受けた。次にどの時期に接種することでウイルス病原性の影響が少なく、かつ目的遺伝子が高発現するかを検討した。さらに、遺伝子以降効率を上げるためにpiggyBacレトロポゾンシステムを使用し、ゲノム移入の効率を上げることを検討した。移入遺伝子の一過性遺伝子発現は認められるものの、病原性を下げることが困難であったため、ゲノム移入まで到達した個体を認めることはできなかった。

Research Products

• [Journal Article] Molecular role of RNF43 in canonical and noncanonical Wnt signaling (2015)
  • Author(s): Tsukiyama, T., Fukui, A., Terai, S., Fujioka, Y., Shinada, K., Takahashi, H., Yamaguchi, T.P., Ohba, Y., Hatakeyama, S.
  • Journal Title: Mol. Cell. Biol. Volume: 未定 Pages: 未定
  • DOI: MCB.00159-15
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The inflammatory cytokine IL-1b is involved in bladder remodeling after bladder outlet obstruction in mice (2015)
  • Author(s): Kanno, Y., Mitsui, T., Kitta, T., Moriya, K., Tsukiyama, T., Hatakeyama, S. and Nonomura, K.
  • Journal Title: Neurouro. Urodyn. Volume: 未定 Pages: 未定
  • DOI: 10.1002/nau.22721
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MED26 regulates the transcription of snRNA genes through the recruitment of little elongation complex (2015)
  • Author(s): Takahashi, H., Takigawa, I., Watanabe, M., Anwar, D., Shibata, M., Tomomori-Sato, C., Sato, S., Ranjan, A., Seidel, C.W., Tsukiyama, T., Mizushima, W., Hayashi, M., Ohkawa, Y., Conaway, J.W., Conaway, R.C. and Hatakeyama, S.
  • Journal Title: Nature Commun. Volume: 5 Pages: 5941-5941
  • DOI: 10.1038/ncomms6941
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The TRIM-FLMN protein TRIM45 directly interacts with RACK1 and negatively regulates PKC-mediated signaling pathway (2015)
  • Author(s): Sato,T., Takahashi, H., Hatakeyama, S., Iguchi, A. and Ariga, T.
  • Journal Title: Oncogene Volume: 34 Pages: 1280-1291, 2015
  • DOI: 10.1038/onc.2014.68
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oxidative stress regulates IL-4 gene expression in mast cells through the reduction of histone deacetylase (2015)
  • Author(s): Nakamaru, Y., Takagi, D., Homma, A., Hatakeyama, S., Fukuda, S.
  • Journal Title: Otolaryngol. Head Neck Surg. Volume: 152 Pages: 48-52
  • DOI: 10.1177/0194599814559189
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Siglec-15 is a potential therapeutic target for postmenopausal osteoporosis (2015)
  • Author(s): Kameda, Y., Takahata, M., Mikuni, S., Shimizu, T., Hamano, H., Angata, T., Hatakeyama, S., Kinjo, M. and Iwasaki, N.
  • Journal Title: Bone Volume: 71 Pages: 217-226
  • DOI: 10.1016/j.bone.2014.10.027
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pathology of frontotemporal dementia with limb girdle muscular dystrophy caused by DNAJB6 mutation (2014)
  • Author(s): Yabe, I., Tanino, M., Yaguchi, H., Takiyama, A., Cai, H., Kanno, H., Takahashi, I., Hayashi, Y., Watanabe, M., Takahashi, H., Hatakeyama, S., Tanaka, S. and Sasaki, H.
  • Journal Title: Clin. Neurol. Neurosur. Volume: 127 Pages: 10-12
  • DOI: 10.1016/j.clineuro.2014.09.013
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TRIM29 suppresses TWIST1 and invasive breast cancer behavior (2014)
  • Author(s): Ai, L., Kim, W.J., Alpay, M., Tang, M., Pardo, C.E., Hatakeyama, S., May, W.S., Kladde, M.P., Heldermon, C.D., Siegel, E.M. and Brown, K.D.
  • Journal Title: Cancer Res. Volume: 74 Pages: 4875-4887
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-13-3579
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TRIM29 as a novel prostate basal cell marker for diagnosis of prostate cancer (2014)
  • Author(s): Kanno, Y., Watanabe, M., Kimura, T., Nonomura, K., Tanaka, S. and Hatakeyama, S.
  • Journal Title: Acta Histochem. Volume: 116 Pages: 708-712
  • DOI: 10.1016/j.acthis.2013.12.009
  • Peer Reviewed
• [Presentation] メディエーター複合体による転写伸長制御 (2014)
  • Author(s): 高橋秀尚, 瀧川一学, 渡部昌, Delnur Anwar, 柴田美音, 佐藤チエリ, 佐藤滋生, Amol Ranjan, Chris W Seidel, 築山忠維, 林正康、大川恭行, Joan W Conaway, Ronald C Conaway, 畠山鎮次
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Med26はLittle elongation complexをリクルートすることでsmall nuclear RNA遺伝子の発現を制御する (2014)
  • Author(s): 高橋秀尚, 瀧川一学, 渡部昌, Anwar Delnur, 柴田美音, 佐藤チエリ, 佐藤滋生, Ranjan Amol, Seidel Chris, 築山忠維, 林正康, 大川恭行, Conaway Joan, Conaway Ronald, 畠山鎮次
  • Organizer: 第87回日本生化学会
  • Place of Presentation: 京都国際会議場（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] TRIMタンパク質による脂肪細胞分化制御 (2014)
  • Author(s): 渡部昌, 髙橋秀尚, 畠山鎮次
  • Organizer: 第87回日本生化学会
  • Place of Presentation: 京都国際会議場（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] TRIM29はヒストンH2AXのリン酸化を介してDNA二本鎖切断修復を制御する (2014)
  • Author(s): 桝田安志, 髙橋秀尚, Conaway Ronald C., Conaway Joan W., 畠山鎮次
  • Organizer: 第87回日本生化学会
  • Place of Presentation: 京都国際会議場（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] Tripartite motif protein39(TRIM39)の機能解析 (2014)
  • Author(s): 鈴木正宣，渡部昌，中丸裕爾，福田諭，畠山鎮次
  • Organizer: 第79回日本インターフェロン・サイトカイン学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2014-06-19 – 2014-06-20