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脳機能解析に用いるノックアウトラットの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15082211
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関生理学研究所 (2004-2007)
岡崎国立共同研究機構 (2003)

研究代表者

平林 真澄  生理学研究所, 行動・代謝分子解析センター, 准教授 (20353435)

研究分担者 八木 健  大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 教授 (10241241)
保地 眞一  信州大学, 繊維学部, 准教授 (10283243)
平林 敬浩  大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 助教 (40297015)
篠原 隆司  京都大学, 大学院・医学研究科, 教授 (30322770)
研究期間 (年度) 2003 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
55,200千円 (直接経費: 55,200千円)
2007年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
2006年度: 10,700千円 (直接経費: 10,700千円)
2005年度: 11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
2004年度: 11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
2003年度: 11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
キーワード核移植 / クローンラット / 円形精子細胞 / 生殖幹細胞 / 遺伝子トラップ / ノックアウトラット / ROSI / 脱メチル化 / インプリンティング / トランスジェニックラット / EGFP / 精子形成 / 顕微授精 / p34^<cdc2> kinase / 精原細胞 / コンディショナルターゲッティング / Cre-loxP / dsRNAi法
研究概要

脳機能解析に用いるためのノックアウトラット(KO)作製を目指し、これまでに体細胞クローン法と精子幹細胞を用いた方法を検討してきた。本年度は、(1)移植体細胞核の初期化動態をゲノムの脱メチル化を指標とした解析、(2)ラット由来GS細胞に遺伝子トラップし、遺伝子破壊が確認できたクローン由来の個体作製を行った。
(1)脱メチル化を指標とした体細胞ドナー核の初期化の検討:移植体細胞核の初期化動態を調べることを目的に、DNAメチル化修飾の動態を調べた。胚発生の初期に起こる脱メチル化が初期化機構の一つであるという仮定のもと、まずラット受精卵における脱メチル化動態を調べた。交配後に受精卵を回収しメチル化量を調べたところ、受精から6〜10時間の間に急速にメチル化量が低下した。顕微授精(ICSI)で得た受精卵ではメチル化量の低下が受精卵を回収したものより僅かであった。ラットでは未受精卵を体外に取り出し操作することで、初期化機構の一つである脱メチル化能に影響を及ぼすことが明らかになった。
(2)ラット精子幹細胞を用いた遺伝子改変個体の作製:遺伝子トラップ法により遺伝子導入したラット由来生殖幹細胞(GS細胞)をG418薬剤耐性により選択後、遺伝子破壊が確認できたクローンを免疫不全マウスの精巣内に移植し、半数体精子細胞精子へと分化させた。これによりできあがった円形精子細胞をラット卵子へ顕微授精(ROSI)し、遺伝子組換えラットを作製した。SD-EGFPラット由来およびWistar-EGFPラット由来の合計2トラップクローンで、それぞれ19匹および64匹の産仔が得られ、neoをプローブとしたサザン解析の結果、15匹および16匹(含未解析14匹)にneoのバンドが検出された。ホモ個体の作製と詳細な遺伝子解析は進行中だが、ラット精子幹細胞を用いることでKOラットを作製できることが明らかになった。

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) 図書 (1件) 備考 (1件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Live rats resulting from injection of oocytes with spermatozoa freeze-dried and stored for one year.2008

    • 著者名/発表者名
      Hochi S
    • 雑誌名

      Mol. Reprod. Dev. 75

      ページ: 890-894

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct comparison between ICSI-mediated DNA transfer and pronuclear DNA microinjection for producing transgenic rats.2008

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi M
    • 雑誌名

      Exp. Anim. 57

      ページ: 145-148

    • NAID

      10024166309

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Factors affecting full-term development of rat oocytes microinjected with fresh or cryopreserved round spermatids.2008

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi M
    • 雑誌名

      Exp. Anim. 57(印刷中)

    • NAID

      10024166601

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] No effect of recombinase-mediated DNA transfer on production efficiency of transgenic rats.2006

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi M.
    • 雑誌名

      Exp. Anim. 55・2

      ページ: 131-135

    • NAID

      10018114716

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The regulation of calcium/calmodulin-dependent protein kinase II during oocyte activation in the rat.2006

    • 著者名/発表者名
      Ito J.
    • 雑誌名

      J. Reprod. Dev. 52・3

      ページ: 439-447

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of rat round spermatids differentiated from spermatogonial cells during co-culture with Sertoli cells, assessed by flow cytometry, microinsemin ation and RT-PCR.2006

    • 著者名/発表者名
      Iwanami Y.
    • 雑誌名

      Theriogenology 65・2

      ページ: 288-298

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Rats produced by interspecies spermatogonial transplantation in mice and in vitro microinsemination.2006

    • 著者名/発表者名
      Shinohara T.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103・37

      ページ: 13624-13628

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Viable rat offspring derived from oocytes intracytoplasmically injected with freeze-dried sperm heads.2005

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi M.
    • 雑誌名

      Zygote 13・1

      ページ: 79-85

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Contribution of high p34^<cdc2> kinase activity to premature chromosome condensation of injected somatic cell nuclei in rat oocytes.2005

    • 著者名/発表者名
      Ito J.
    • 雑誌名

      Reproduction 129・2

      ページ: 171-180

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] No effect of recombinase-mediated DNA transfer on production efficiency of transgenic rats.2005

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi M.
    • 雑誌名

      Exp.Anim. 55(In press)

    • NAID

      10018114716

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The regulation of calcium/calmodulin-dependent protein kinase II during oocyte activation in the rat.2005

    • 著者名/発表者名
      Ito J.
    • 雑誌名

      J.Reprod.Dev. 52(In press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Factors affecting production of transgenic rats by ICSI-mediated DNA transfer ; effects of sonication and freeze-thawing of spermatozoa, rat strains for sperm and oocyte donors, and different constructs of exogenous DNA.2005

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi M.
    • 雑誌名

      Mol.Reprod.Dev. 70・4

      ページ: 422-428

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Viable rat offspring derived from oocytes intracytoplasmically injected with freeze-dried sperm heads.2005

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi M.
    • 雑誌名

      Zygote (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Contribution of high p34^<cdc2> kinase activity to premature chromosome condensation of injected somatic cell nuclei in rat oocytes.2005

    • 著者名/発表者名
      Ito J.
    • 雑誌名

      Reproduction (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of activation regimens for rat oocytes on full-term development following round spermatid injection2004

    • 著者名/発表者名
      Kato M.
    • 雑誌名

      Contem.Top.Lab.Anim.Sci. 43・2

      ページ: 13-15

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of rat strains for donors and recipients on full-term development of on e-cell zygotes cultured into morulae/blastocysts2004

    • 著者名/発表者名
      Kato M.
    • 雑誌名

      J.Reprod.Dev. 50・2

      ページ: 191-195

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Production of Transgenic Rats by Ooplasmic Injection of Spermatogenic Cells Exposed to Exogenous DNA : A Preliminary Study2004

    • 著者名/発表者名
      Kato M.
    • 雑誌名

      Mol.Reprod.Dev. 69・2

      ページ: 153-158

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] ラットICSI系で作製した前核期卵における染色体異常の誘発要因について.2007

    • 著者名/発表者名
      保地 眞一
    • 学会等名
      第100回日本実験動物学会総会
    • 発表場所
      東京都文京区
    • 年月日
      2007-10-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] -196℃、+4℃、または+25℃で長期保存したフリーズドライラット精子のICSIによる個体発生能。2007

    • 著者名/発表者名
      渡辺 香
    • 学会等名
      第48回日本哺乳動物卵子学会大会
    • 発表場所
      山梨県甲府市
    • 年月日
      2007-05-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ラットROSIにおいて新鮮精子細胞と凍結精子細胞のどちらを用いるかで卵活性化処理の適期が異なる.2007

    • 著者名/発表者名
      加藤 めぐみ
    • 学会等名
      第54回日本実験動物学会総会
    • 発表場所
      東京都江戸川区
    • 年月日
      2007-05-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Cloning in the rat. Health Consequences of Cloning / Progress in Pharmacology and Toxicology (Eds. Inui A)2005

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi M.
    • 出版者
      Taylor & Francis Books, Abingdon, Oxford.
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/mamtg/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [文献書誌] Hirabayashi M.: "Factors affecting premature chromosome condensation of cumulus cell nuclei Injected into rat oocytes."J.Reprod.Dev.. 49(2). 121-126 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirabayashi M.: "Factors influencing chromosome condensation and development of cloned rat embryos."Cloning Stem Cells. 5(1). 35-42 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kato M.: "Effect of activation regimens for rat oocytes on full-term development following round spermatid injection."Contem.Top.Lab.Anim.Sci.. 43(2). 10-12 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kato M.: "Effect of rat strains for donors and recipients on full-term development of one-cell zygotes cultured into morulae/blastocysts."Mol.Reprod.Dev.. 50(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kato M.: "Production of transgenic rats by ooplasmic injection of spermatogenic cells exposed to exogenous DNA : A preliminary study."J.Reprod.Dev.. 67(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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