ゲノム編集スイッチ搭載「哺乳類人工染色体」で生命システムをコントロールする

• 研究課題/領域番号: 15K12141
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生命・健康・医療情報学
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 大林 徹也 鳥取大学, 生命機能研究支援センター, 准教授 (80348804)
• 研究分担者: 古倉 健嗣 鳥取大学, 医学部, 助教 (30344039) ; 中村 和臣 鳥取大学, 生命機能研究支援センター, プロジェクト研究員 (90598137)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 人工染色体ベクター / 遺伝子工学 / 遺伝子改変技術 / ゲノム改変技術 / ゲノム編集 / インテグレース / システム生物学 / 合成生物学

研究成果の概要

本研究では、哺乳類人工染色体ベクターを中心とした染色体工学に新たなゲノム改変技術を導入し合成生物学やシステム生物学分野で有用な遺伝子導入細胞作成システムを開発することを目指した。申請者が開発したマルチインテグレースシステムを発展させて、認識配列の異なる3種の部位特異的組み換え酵素を組み合わせることで複数の遺伝子の交換や除去ができるシステムを構築した。またゲノム編集技術を活用することで複数の遺伝子を順次導入できるシステムをすることもできた。さらにこれらシステムを活用し、複数の腎毒性レポーター遺伝子を導入した哺乳類人工染色体ベクターを作成し、in vitro腎毒性試験法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a multiple-gene-loading method by combining multi-integration system-equipped mouse artificial chromosome vector and CRISPR-Cas9 (2018)
  • 著者名/発表者名: Honma Kazuhisa、Abe Satoshi、Endo Takeshi、Uno Narumi、Oshimura Mitsuo、Ohbayashi Tetsuya、Kazuki Yasuhiro
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 3 ページ: e0193642-e0193642
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0193642
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multiple expression cassette exchange via TP901-1, R4, and Bxb1 integrase systems on a mouse artificial chromosome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomimatsu K, Kokura K, Nishida T, Yoshimura Y, Kazuki Y, Narita M, Oshimura M, Ohbayashi T.
  • 雑誌名: FEBS Open Bio. 巻: 7 号: 3 ページ: 306-317
  • DOI: 10.1002/2211-5463.12169
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Use of a Human Artificial Chromosome for Delivering Trophic Factors in a Rodent Model of Amyotrophic Lateral Sclerosis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Y, Kazuki Y, Kazuki K, Ebiki M, Nakanishi M, Nakamura K, Yoshida Yamakawa M, Hosokawa H, Ohbayashi T, Oshimura M, Nakashima K.
  • 雑誌名: Mol Ther Nucleic Acids. 巻: 4 ページ: e253-e253
  • DOI: 10.1038/mtna.2015.28
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exploring new gene integration sites for gene knock-in by gene-trapping strategy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nanchi I, Yoshimura Y, Nakamura K, Masago Y, Ohbayashi T, Okuda T.
  • 雑誌名: Transgenic Res 巻: 24(3) 号: 3 ページ: 549-59
  • DOI: 10.1007/s11248-015-9872-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mouse embryonic stem cells with a multi-integrase mouse artificial chromosome for transchromosomic mouse generation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura Y, Nakamura K, Endo T, Kajitani N, Kazuki K, Kazuki Y, Kugoh H, Oshimura M, Ohbayashi T.
  • 雑誌名: Transgenic Res. 巻: 24(4) 号: 4 ページ: 717-727
  • DOI: 10.1007/s11248-015-9884-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phenotype Specific Analyses Reveal Distinct Regulatory Mechanism for Chronically Activated p53. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kirschner K, Samarajiwa SA, Cairns JM, Menon S, Pérez-Mancera PA, Tomimatsu K, Bermejo-Rodriguez C, Ito Y, Chandra T, Narita M, Lyons SK, Lynch AG, Kimura H, Ohbayashi T, Tavaré S, Narita M.
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 11 号: 3 ページ: e1005053-e1005053
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1005053
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Exploring the origin and limitations of kidney regeneration. (2015)
  • 著者名/発表者名: Endo T, Nakamura J, Sato Y, Asada M, Yamada R, Takase M, Takaori K, Oguchi A, Iguchi T, Higashi AY, Ohbayashi T, Nakamura T, Muso E, Kimura T, Yanagita M.
  • 雑誌名: J Pathol. 巻: 236(2) 号: 2 ページ: 251-63
  • DOI: 10.1002/path.4514
  • 査読あり
• [学会発表] ゲノムプログラム&コントロールによる新しい遺伝子改変マウス (2015)
  • 著者名/発表者名: 大林徹也
  • 学会等名: 第5回 合成生物工学シンポジウム
  • 発表場所: 神戸大学統合研究拠点コンベンションホール
  • 年月日: 2015-08-05
  • 招待講演