2015 Fiscal Year Annual Research Report
ゲノム領域置換マウスを利用した非モデル哺乳動物のゲノム機能解析法の確立
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26712025
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤井 渉 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (40708161)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 発生工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、大動物家畜をはじめとする飼育に労力やコストを要する非モデル動物のゲノム配列について、オーソログ領域に置換したマウスを作出し、個体レベルで非モデル動物のゲノム配列機能を解析することが可能であるか、その方法論の検証を目的としている。
ゲノム領域置換マウスの効率的な作製法を確立するために、CRISPR/Casをはじめとしたゲノム編集ツールを利用して受精卵を介した外来配列のノックインやゲノム領域置換が可能であるか検討を行っている。これまでの検討から、導入するDNA形状が着床前胚の発生に影響を及ぼすことが明らかとなっている。本年度は1本鎖/2本鎖の状態が受精卵に及ぼす影響を検討し、1本鎖DNAでは影響を及ぼさない濃度域において、2本鎖DNAの導入がATM/ATRの活性化を誘導し、それに伴ってアポトーシス関連シグナルが活性化されることが明らかとなった。この反応に対する阻害を行うために小分子化合物による処理を行ったところ、カフェインを利用することで受精卵内のATM/ATR活性化を抑制することは可能であったが、胚発生停止を回避することはできなかった。一方、導入する2本鎖DNAの末端配列を改変することで、ATM/ATR活性化を回避し、部分的ではあるが胚発生を停止することなくノックインが可能であることが明らかとなった。また、一定の塩基長のノックインであれば最大で7割程度の効率でノックイン個体を作出できる条件を決定した。一方、DNA修復関連遺伝子の発現制御については、小分子化合物による阻害または過剰発現を行ったが、ノックイン効率の上昇に寄与する結果は認められなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
一定の塩基長までであれば安定的なノックイン効率を発揮する条件が確定でき、計画内のモデル動物の作製については一定の進捗が得られているものの、当初の計画のような長鎖配列置換の安定的な条件の決定には至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初は小分子化合物による阻害処理を中心としたDNA修復関連遺伝子の制御を計画していたが、十分な結果が得られていない。そこで、関連遺伝子をノックアウトした個体を作製しこれらの受精卵を用いて検討を行うことで、より確定的な検討を実施する。
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| Causes of Carryover |
領域置換個体の作製が完了しておらず、作製と解析に必要であると計画していた物品類の購入に至っていないため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度に計画していた領域置換個体の解析に必要な物品類（抗体、遺伝子工学実験用酵素、オリゴヌクレオチド、マウス購入費など）の購入に充てる。
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