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ファウンダー(F0)世代からの解析を可能にする受精卵の遺伝子改変技術基盤の構築

計画研究

研究領域霊長類発生学研究の基盤構築
研究課題/領域番号 20H05763
研究種目

学術変革領域研究(B)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

築山 智之  滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 特任准教授 (60612132)

研究期間 (年度) 2020-10-02 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
38,220千円 (直接経費: 29,400千円、間接経費: 8,820千円)
2022年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2021年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2020年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
キーワード遺伝子改変 / カニクイザル
研究開始時の研究の概要

霊長類発生の理解やその制御・再構築を進めるためには、高度な発生工学技術・遺伝子改変技術の開発が必要不可欠である。
本研究では、従来法のモザイク性や低効率といった欠点を克服し、次世代型の霊長類遺伝子改変技術の基盤を構築することで領域で構築する試験管内胚発生モデルにおける機能実験を可能にすることを目的とする。
本研究班ならびに渡部班の霊長類遺伝子改変技術を、中村班、高島班で構築する試験管内霊長類胚発生モデルと組み合わせて得られる成果は、今後、他の発生生物学研究者が霊長類研究に参画する際の重要な技術基盤となることが期待され、各種細胞系譜分化の機構解明に大きく貢献できると考えられる。

研究成果の概要

本研究では、 トランスジェニック動物におけモザイク性の解消という目標の達成のために、トランスポゾンベクター法の改良を行った。 独自に構築したpiggyBac(PB)トランスポゾンによるトランスジェニック動物の作出法をカニクイザルに適用し、全身で複数の蛍光タンパク質を発現するトランスジェニックカニクイザルの作出に成功した。また、このサルについての詳細な表現型解析を行い、各組織におけるトランスジーンの発現状態を明らかにしたとともに、トランスジーンのゲノムへの挿入位置の同定も行った。 さらに、発現時期を制御可能な改変PBaseベクターを用い、非モザイク動物を高率で作出できる条件を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

実験動物の遺伝子改変技術は、遺伝子機能の解明、有用動物の作出、ヒト疾患の病態解明など、生物学、医学の発展に多大な貢献をしてきた一方、小動物モデルでヒトの現象を再現するには限界もある。ヒトにおける遺伝子改変は倫理的問題について議論が尽くされておらず、ヒト胚を用いることは難しい。そこで、非ヒト霊長類胚を用いた遺伝子改変技術の確立は今後より重要度が増すと考えられる。
なお、本研究で開発したトランスポゾン転移酵素の活性制御技術は、カニクイザルへの応用のみならず、ブタやウシなどの他の大動物モデルへの応用も期待でき、生殖サイクルの長い動物種でも効率的にF0解析を行うための基盤技術となることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Induction of fetal meiotic oocytes from embryonic stem cells in cynomolgus monkeys2023

    • 著者名/発表者名
      Gyobu‐Motani Sayuri、Yabuta Yukihiro、Mizuta Ken、Katou Yoshitaka、Okamoto Ikuhiro、Kawasaki Masanori、Kitamura Ayaka、Tsukiyama Tomoyuki、Iwatani Chizuru、Tsuchiya Hideaki、Tsujimura Taro、Yamamoto Takuya、Nakamura Tomonori、Saitou Mitinori
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: - 号: 9

    • DOI

      10.15252/embj.2022112962

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Essential Roles of Exocyst Complex Component 3-like 2 on Cardiovascular Development in Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe C., Shibuya H., Ichiyama Y., Okamura E., Tsukiyama-Fujii S., Tsukiyama T., Matsushita J., Azami T., Kubota Y., Ohji M., Sugiyama F., Takahashi S., Mizuno S., Tamura M., Mizutani K. & Ema M.
    • 雑誌名

      Life

      巻: 12 号: 11 ページ: 1730-1730

    • DOI

      10.3390/life12111730

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conformational change of RNA-helicase DHX30 by ALS/FTD-linked FUS induces mitochondrial dysfunction and cytosolic aggregates2022

    • 著者名/発表者名
      Hikiami R, Morimura T, Ayaki T, Tsukiyama T, Morimura N, Kusui M, Wada H, Minamiyama S, Shodai A, Asada-Utsugi M, Muramatsu SI, Ueki T, Takahashi R, Urushitani M.
    • 雑誌名

      Scxeintific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 16030-16046

    • DOI

      10.1038/s41598-022-20405-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] <i>Ex vivo</i> reconstitution of fetal oocyte development in humans and cynomolgus monkeys2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuta Ken、Katou Yoshitaka、Nakakita Baku、Kishine Aoi、Nosaka Yoshiaki、Saito Saki、Iwatani Chizuru、Tsuchiya Hideaki、Kawamoto Ikuo、Nakaya Masataka、Tsukiyama Tomoyuki、Nagano Masahiro、Kojima Yoji、Nakamura Tomonori、Yabuta Yukihiro、Horie Akihito、Mandai Masaki、Ohta Hiroshi、Saitou Mitinori
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 41 号: 18

    • DOI

      10.15252/embj.2022110815

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non-human primates as a model for human development2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Tomonori、Fujiwara Kohei、Saitou Mitinori、Tsukiyama Tomoyuki
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 16 号: 5 ページ: 1093-1103

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2021.03.021

    • NAID

      120007037861

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chromosomal-scale de novo genome assemblies of Cynomolgus Macaque and Common Marmoset2021

    • 著者名/発表者名
      Jayakumar Vasanthan、Nishimura Osamu、Kadota Mitsutaka、Hirose Naoki、Sano Hiromi、Murakawa Yasuhiro、Yamamoto Yumiko、Nakaya Masataka、Tsukiyama Tomoyuki、Seita Yasunari、Nakamura Shinichiro、Kawai Jun、Sasaki Erika、Ema Masatsugu、Kuraku Shigehiro、Kawaji Hideya、Sakakibara Yasubumi
    • 雑誌名

      Scientific Data

      巻: 8 号: 1 ページ: 59-59

    • DOI

      10.1038/s41597-021-00935-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GATA transcription factors, SOX17 and TFAP2C, drive the human germ-cell specification program2021

    • 著者名/発表者名
      Kojima Yoji、Yamashiro Chika、Murase Yusuke、Yabuta Yukihiro、Okamoto Ikuhiro、Iwatani Chizuru、Tsuchiya Hideaki、Nakaya Masataka、Tsukiyama Tomoyuki、Nakamura Tomonori、Yamamoto Takuya、Saitou Mitinori
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 4 号: 5 ページ: 202000974-202000974

    • DOI

      10.26508/lsa.202000974

    • NAID

      120006979739

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of transgenic cynomolgus monkeys overexpressing the gene for amyloid-β precursor protein2020

    • 著者名/発表者名
      Seita Y, Morimura T, Watanabe N, Iwatani C, Tsuchiya H, Nakamura S, Suzuki T, Yanagisawa D, Tsukiyama T, Nakaya M, Okamura E, Muto M, Ema M, Nishimura M, Tooyama I.
    • 雑誌名

      Journal of Alzheimer's Disease

      巻: - 号: 1 ページ: 45-60

    • DOI

      10.3233/jad-191081

    • NAID

      120006859791

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] piggyBacトランスポゾンシステムを利用したトランスジェニックカニクイザルの作出2022

    • 著者名/発表者名
      中家 雅隆, 築山 智之
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Generation of transgenic cynomolgus monkeys using piggyBac transposition.2021

    • 著者名/発表者名
      Tsukiyama T.
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Disease modeling in cynomolgus monkeys using CRISPR/Cas9.2020

    • 著者名/発表者名
      Tsukiyama T.
    • 学会等名
      日本発生生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-10-30   更新日: 2024-01-30  

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