コンディショナルレスキュー法による組織または発生時期特異的な遺伝子機能の解析

Research Project

Project/Area Number	18K06038
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	Kitasato University
Principal Investigator	渡邉大介北里大学, 理学部, 講師 (00260175)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help	¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000) Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	transgenic rescue / conditional knockout / Inversin / polycystic kidney / left/light asymmetry / disease model animal / transgenic mice / model animal
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は我々が開発したコンディショナルレスキュー法などの新規の実験手法を用いることより、Inv遺伝子の左右軸決定や腎臓形成などにおける生理学的な機能を明らかにすることである。これらの研究で得られる知見はヒトのINV遺伝子変異により生じる形態形成異常や多発性嚢胞腎の原因の解明や治療に役立つものと考えられる。さらに本研究過程で開発したコンディショナルレスキュー法などの新たな技術を応用することにより、多くの遺伝子の機能解析が進展することが考えられる。平成30年度の研究ではすでに作成を終えたInv遺伝子に対する第1世代のコンディショナルレスキューマウスとP0-Creマウスとの間で交配を進め、神経特異的にInv遺伝子が欠失したマウスを作成しその解析を行った。現在までに明白な行動や外観上の異常は観察されていないが、引き続きその表現型の解析を進めている。また神経以外の組織においても、発生時期特異的な遺伝子の欠失誘導を可能とするER2-CreマウスならびにPitx2-Creトランスジェニックマウスを理化学研究所から入手し、現在交配により目的とする遺伝子背景へ変換するとともに実際のCre遺伝子の発現パターンの確認を行っている。そのほか、特定の遺伝子が欠失した組織と正常な組織をそれぞれ異なった蛍光タンパク質の発現で判別を可能とする第2世代のコンディショナルレスキューマウス作成ベクターの開発を進め、特定の遺伝子の発現抑制や蛍光タンパク質の切り替わりをin　vitroにおいて確認を行った。さらにマウスの造血幹細胞や始原生殖細胞（PGC）ならびにメラノサイトの増殖や移動において中心的な働きをしているレセプター分子であるKit遺伝子とそのリガンドであるSl遺伝子を第2世代のベクターに導入を試み、これら新規の遺伝子に対するコンディショナルレスキューマウスの作成を開始した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 1: Research has progressed more than it was originally planned. Reason 本研究課題における第2世代のコンディショナルレスキューマウス作成ベクターの構築ならびに組織特異的Cre遺伝子発現マウスの入手は予定どおりに進行している。また本研究の遂行において最も重要な課題である、実際の遺伝子導入マウスの作成に関しては、昨年度　文部科学省先端モデル動物支援プラットフォームプロジェクトに採択されたことから、より高度な専門知識や技術を有した研究機関による援助が可能となったため、第2世代のベクター系を用いたコンディショナルレスキューマウスの作成が、当初の予定よりも短期間かつ確実に遂行されることが予想される。
Strategy for Future Research Activity	これまでに作成を終えたInv遺伝子に対する第１世代のコンディショナルレスキューマウスに関しては、P0-Creマウスとの交配により作成された神経組織特異的なInv遺伝子欠損マウスの表現型の解析を進め、その神経組織における機能を明らかにする。また、新たに入手したPitx2-Creマウス等の複数の組織特異的Creマウスとの間で交配を進め、神経以外の組織におけるInv遺伝子の機能を調べる。さらにInv遺伝子に限らす、多くの遺伝子の機能解析に対応可能な第２世代のコンディショナルレスキューベクターの構築を完了し、Kit　 Sl遺伝子などの動物の発生過程において重要な機能を有した遺伝子をターゲットとしたコンディショナルレスキューマウスを作成しその解析を進める。これらの研究の推進より、コンディショナルレスキューマウスを用いた新規の実験系の有効性を明らかにする。