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遺伝学と冬眠学の融合

Research Project

Project/Area Number 18K06028
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
Research InstitutionKyoto University (2020-2021)
Hamamatsu University School of Medicine (2018-2019)

Principal Investigator

椛嶋 克哉  京都大学, 医学研究科, 特定研究員 (30615422)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高林 秀次  浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 准教授 (70372521)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsシリアンハムスター / ゲノム編集 / CRISPR/Cas9 / 生殖工学 / 冬眠 / 冬眠動物 / リバースジェネティクス / 遺伝子改変動物
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに、in vitro受精卵エレクトロポレーション法を用いることでゲノム編集ハムスターの作製に成功しているが、産仔中のゲノム編集個体作製効率が13-50%と低いという課題があった。今年度は定電流エレクトロポレーターを新たに導入することで、抵抗値調整の煩雑な作業を不要とし、体外環境に受精卵を曝露する時間を削減した。エレクトロポレーションの条件についても、卵割率に影響することなくCRISPR/Cas9システムを導入する最適な条件を決定した。さらに、in vitroエレクトロポレーション後の受精卵を偽妊娠雌に移植しても妊娠が継続し、産仔が得られることを明らかにした。これらの改良により、産仔中のゲノム編集個体作製効率が100%へと向上した。現在、受精卵の回収、CRISPR/Cas9システムの導入(in vitro受精卵エレクトロポレーション法)、胚移植等の一連の工程のプロトコル化を進めている。複数の遺伝子においてKO個体が得られており、シリアンハムスターにおけるKO個体作製技術は確立することができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究期間中に所属機関の異動があったため、新たに実験系を立ち上げる必要があった。また、COVID-19の影響で、一部試薬・機器類の入手に時間を要した。過排卵処理後に交配が成立しても受精卵が得られないケースがみられ、抗インヒビン血清単独処理等も検討したが、排卵数が増えると未受精となってしまう問題があった。自然排卵個体では効率的に受精卵が得られるものの、排卵数が限られることから使用動物数が増えるため、過排卵処理後も効率的に受精卵が得られる方法の検討を進めている。ただ、複数の遺伝子においてKO個体が得られており、やや遅れているもののシリアンハムスターにおけるKO個体作製技術は確立できている。

Strategy for Future Research Activity

受精卵の回収、CRISPR/Cas9システムの導入(in vitro受精卵エレクトロポレーション法)、胚移植等の一連の工程をプロトコル化し、公表する。In vitro受精卵エレクトロポレーション法は、短鎖及び長鎖のドナーDNAも効率的に導入することが期待できる手法であるため、KIシリアンハムスターの作製についても検討する。系統保存のための生殖工学技術については、胚凍結を優先して進める。偽妊娠雌をレシピエントとした凍結融解胚移植では産仔が得られなかったため、妊娠雌への胚移植を行う。その際、チロシナーゼ遺伝子をKOしたアルビノシリアンハムスターを系統化し、受胚雌として用いる。一部、交配では次世代が得られていないKO系統があるため、ラット等の手法を参考にし、新鮮精子を用いた人工授精により産仔が得られるか検討する。

Report

(4 results)
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(6 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] i-GONAD (improved genome-editing via oviductal nucleic acids delivery), a convenient in vivo tool to produce genome-edited rats2018

    • Author(s)
      Takabayashi Shuji、Aoshima Takuya、Kabashima Katsuya、Aoto Kazushi、Ohtsuka Masato、Sato Masahiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 12059-12059

    • DOI

      10.1038/s41598-018-30137-x

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Technical services on reproductive engineering and production of genome-edited animals at the Hamamatsu University School of Medicine2019

    • Author(s)
      Kabashima Katsuya
    • Organizer
      The 19th Hamamatsu-Kyungpook Joint Medical Symposium
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] CRISPR-Cas9システムを用いた、老化促進モデルマウス(SAMP8)を 遺伝的背景とするゲノム編集個体の作出2019

    • Author(s)
      椛嶋克哉、高林秀次、青島拓也、刑部光利、北川雅敏
    • Organizer
      第34回老化促進モデルマウス(SAM)学会学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 医用動物資源支援部が提供する生殖工学技術及び遺伝子改変動物作製サービスについて20182019

    • Author(s)
      椛嶋克哉
    • Organizer
      第25回浜松医科学シンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 新規ゲノム編集技術i-GONAD法を用いた遺伝子改変ラットの作製2018

    • Author(s)
      青島拓也、椛嶋克哉、佐藤正宏、大塚正人、高林秀次
    • Organizer
      第65回日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] i-GONAD法を用いた遺伝子改変マウスにおける系統差2018

    • Author(s)
      高林秀次、青島拓也、椛嶋克哉、佐藤正宏、大塚正人
    • Organizer
      第65回日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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