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新規ゲノム改変技術による脊椎動物左右非対称性形成機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 13J04914
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 発生生物学
研究機関山梨大学

研究代表者

太田 聡  山梨大学, 総合研究部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-26 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,320千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード左右非対称性 / ゼブラフィッシュ / CRISPR/Cas9 / ゲノム編集 / 遺伝子破壊 / ノックアウト / TALEN / 変異体 / 逆遺伝学 / ヘテロ二重鎖検出法 / Kupffer's vesicle
研究実績の概要

昨年度までにcalcyphosine-like a (capsla), Ras association domain family member 7b (rassf7b), retinol binding protein 7a (rbp7a), zgc110373の4遺伝子についてゲノム編集ツールのTranscription activator-like effector nuclease (TALEN)によりゼブラフィッシュ変異体を作製した。また、ゼブラフィッシュにはcapslaのパラログ遺伝子であるcapslbが存在するためcapsla/capslbの二重変異体を作製した。しかしながら、これらの変異体で左右非対称性に顕著な異常は観察されていなかった。本年度はcapsla/capslb変異体の継代を続けることでmaternal-zygotic capsla/capslb二重変異体を作製したが、この変異体においても顕著な左右非対称性の異常は認められなかった。
2013年、細菌や古細菌の獲得免疫機構であるCRISPR/Cas9システムを利用したゲノム編集が発表されたことを受け、私たちも独自にCRISPR/Cas9システムを立ち上げた。CRISPR/Cas9システムはTALENと比較してもメリットの多いゲノム編集ツールであり、昨年度からCRISPR/Cas9システムを利用してやはりKupffer’s vesicleに発現するF-box protein 16 (fbxo16)とregulator of G-protein signaling 3a (rgs3a)の変異体作製に取り組んでいた。本年度はfbxo16変異体系統とrgs3a変異体系統を樹立した。しかしながら、どちらの変異体もホモ変異体においても顕著な異常が見られなかったためmaternal-zygotic fbxo16変異体とmaternal-zygotic rgs3a変異体を作製した。maternal-zygotic変異体についても顕著な左右非対称性の異常は認められなかったため、Fbxo16およびRgs3aは胚発生初期には重要な役割を果たしていない、あるいはその機能は他の遺伝子によって補われていると結論付けた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (16件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Comprehensive analysis of sphingosine-1-phosphate receptor mutants during zebrafish embryogenesis.2015

    • 著者名/発表者名
      Hisano Y, Inoue A, Taimatsu K, Ota S, Ohga R, Kotani H, Muraki M, Aoki J, Kawahara A
    • 雑誌名

      Genes Cells.

      巻: 20 号: 8 ページ: 647-658

    • DOI

      10.1111/gtc.12259

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Precise in-frame integration of exogenous DNA mediated by CRISPR/Cas9 system in zebrafish.2015

    • 著者名/発表者名
      Hisano Y, Sakuma T, Nakade S, Ohga R, Ota S, Okamoto H, Yamamoto T, Kawahara A.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 5 号: 1 ページ: 8841-8841

    • DOI

      10.1038/srep08841

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient Multiple Genome Modifications Induced by the crRNAs, tracrRNA and Cas9 Protein Complex in Zebrafish.2015

    • 著者名/発表者名
      Hirohito Kotani , Kiyohito Taimatsu , Rie Ohga, Satoshi Ota, Atsuo Kawahara
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 号: 5 ページ: e0128319-e0128319

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0128319

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multiple genome modifications by the CRISPR/Cas9 system in zebrafish2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ota, Yu Hisano, Yohshiya Ikawa, Atsuo Kawahara
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 19 号: 7 ページ: 555-564

    • DOI

      10.1111/gtc.12154

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Genome editing using artificial site-specific nucleases in zebrafish2014

    • 著者名/発表者名
      Yu Hisano, Satoshi Ota and Atsuo Kawahara
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 56 号: 1 ページ: 26-33

    • DOI

      10.1111/dgd.12094

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Zebrafish: A model vertebrate suitable for the analysis of human genetic disorders2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ota and Atsuo Kawahara
    • 雑誌名

      Congenital Anomalies

      巻: 54 号: 1 ページ: 8-11

    • DOI

      10.1111/cga.12040

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient identification of TALEN-mediated genome modifications using heteroduplex mobility assays2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ota, Yu Hisano, Michiko, Kazuyuki Hoshijima, Timothy J. Dahlem, David J. Grumwald, Yasushi Okada and Kawahara
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 18 号: 6 ページ: 450-458

    • DOI

      10.1111/gtc.12050

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Functional cooperation of spns2 and fibronectin in cardiac and lower jaw development2013

    • 著者名/発表者名
      Yu Hisano, Satoshi Ota, Shinji Takada and Atsuo Kawahara
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 2 号: 8 ページ: 789-794

    • DOI

      10.1242/bio.20134994

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Targeted insetion of a reporter constract using CRISPR/Cas92015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ota, Kiyohito Taimatsu, Rie Ohga, Atsuo Kawahara
    • 学会等名
      第21回小型魚類研究会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Multiple genome modifications induced by a ready-to-use CRISPR/Cas9 system in zebrafish2015

    • 著者名/発表者名
      Rie Ohga, Kiyohito Taimatsu, Hirohito Kotani, Satoshi Ota, Atsuo Kawahara
    • 学会等名
      第21回小型魚類研究会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Spatially restricted Rel/NF-kappaB activation directs dorsal-ventral patterning of the zebrafish embryo2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Anai, Satoshi Ota, Shizuka Ishitani, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      第21回小型魚類研究会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Multiple geneme modifications induced by crRNAs, tracrRNA and Cas9 protein in zebrafish2015

    • 著者名/発表者名
      Kiyohito Taimatsu, Hirohito Kotani, Rie Ohga, Satoshi Ota, Atsuo Kawahara
    • 学会等名
      第48回日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-06-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] The NFkappaB transcription factor Rel fine-tunes dorsal-ventral pattern of zebrafish early embryos2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Anai, Satoshi Ota, Shizuka Ishitani, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      第48回日本発生生物学会大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-06-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] NF-kappa Bファミリーの転写因子c-RelはAdmpの発現制御を介して脊椎動物初期胚の背腹軸形成を制御する2014

    • 著者名/発表者名
      穴井 諭、太田 聡、石谷 太
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Precise genome-editing using CRISPR/Cas9 system2014

    • 著者名/発表者名
      Yu Hisano, Satoshio Ota, Hitoshi Okamoto, Atsuo Kawahara
    • 学会等名
      第20回小型魚類研究会
    • 発表場所
      慶應義塾大学薬学部(東京都)
    • 年月日
      2014-09-20 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The NF-kappa B transcription factor c-Rel regulates zebrafish dorsal-ventral patterning2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Anai, Satoshi Ota, Tohru Ishitani
    • 学会等名
      第20回小型魚類研究会
    • 発表場所
      慶應義塾大学薬学部(東京都)
    • 年月日
      2014-09-20 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CRISPR/Cas9-mediated genome modifications in zebrafish2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshio Ota, Yu Hisano, Atsuo Kawahara
    • 学会等名
      11th Internatinal Conference on Zebrafish Development and Genetics
    • 発表場所
      マディソン(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CRISPR/Cas9-mediated genome modifications in zebrafish2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ota, Yu Hisano, Atsuo Kawahara
    • 学会等名
      第47回日本発生生物学会
    • 発表場所
      ウインクあいち(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CRISPR/Cas9を用いたゼブラフィッシュにおけるゲノム編集2013

    • 著者名/発表者名
      川原敦雄、久野 悠、太田 聡
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2013-12-03 – 2013-12-06
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Genome modifications mediated by CRISPR/Cas9 system in zebrafish2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ota, Yu Hisano, Atsuo Kawahara
    • 学会等名
      第19回小型魚類研究会
    • 発表場所
      仙台市情報・産業プラザ(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2013-09-20 – 2013-09-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of sphingosine-1-phosphate (S1P) receptors knockout zebrafish2013

    • 著者名/発表者名
      Yu Hisano, Satoshi Ota, Michiko Muraki, Atsuo Kawahara
    • 学会等名
      第19回小型魚類研究会
    • 発表場所
      仙台市情報・産業プラザ(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2013-09-20 – 2013-09-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of sphingosine-1-phosphate (S1P) signaling using S1PRs knockout fish2013

    • 著者名/発表者名
      Yu Hisano, Satoshi Ota, Michiko Muraki, Atsuo Kawahara
    • 学会等名
      8th European Zebrafish Meeting
    • 発表場所
      バルセロナ(スペイン)
    • 年月日
      2013-07-09 – 2013-07-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Genome modifications mediated by TALEN and CRISPR/Cas system in zebrafish2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ota, Yu Hisano, Michiko Muraki, Atsuo Kawahara
    • 学会等名
      8th European Zebrafish Meeting
    • 発表場所
      バルセロナ(スペイン)
    • 年月日
      2013-07-09 – 2013-07-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] TALEN-mediated genome modifications in zebrafish2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ota, Yu Hisano, Michiko Muraki, Atsuo Kawahara
    • 学会等名
      第46回日本発生生物学会
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 年月日
      2013-05-28 – 2013-05-31
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 進化するゲノム編集技術 第2編 第2章 第3節「ゼブラフィッシュにおけるゲノム編集」2015

    • 著者名/発表者名
      太田聡、川原敦雄
    • 総ページ数
      348
    • 出版者
      エヌティーエス
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 実験医学7月号2014

    • 著者名/発表者名
      太田 聡、川原敦雄
    • 総ページ数
      137
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] ゼブラフィッシュにおけるCRISPR/Cas9システムを用いた外来遺伝子の精巧なゲノム挿入法

    • URL

      http://www.natureasia.com/ja-jp/srep/abstracts/62928

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 論文紹介

    • URL

      http://www.natureasia.com/ja-jp/srep/abstracts/62928

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.qbic.riken.jp/japanese/research/outline/lab-20.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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