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受精卵への顕微注入に拠らない簡便な動物個体ゲノム操作法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H05049
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 統合動物科学
研究機関防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛

研究代表者

中村 伸吾  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 防衛医学研究センター, 講師 (00505323)

研究分担者 石原 雅之  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 防衛医学研究センター 医療工学研究部門, 教授 (10508500)
佐藤 正宏  鹿児島大学, 総合科学域総合研究学系, 教授 (30287099)
大塚 正人  東海大学, 医学部, 准教授 (90372945)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード発生工学 / ゲノム編集 / 遺伝子改変マウス / 遺伝子導入
研究成果の概要

顕微注入による遺伝子改変個体の作製技術は、高価な機材とそれを扱うための熟練した技術が必要とされる。近年のゲノム編集技術の発見は、発生工学分野に大きな変革をもたらした。中でもCRISPR/Cas9 系はゲノム編集マウスの作製方法の簡便化に有用であると期待されている。その様な背景に基づき、本研究では、受精卵への顕微注入には拠らない、in situでCRISPR/Cas9 系を導入する動物個体ゲノム操作法を検討した。その結果、マウス胎仔のゲノム編集が行える簡便な方法を開発した。これは、胎仔の機能操作や遺伝子組換動物の簡便な作製に役立つ新技術としての期待が持てる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝子改変動物の作製では、多くの場合、高価な機材とそれを操作する高度な技術等が必要になる。本研究の目的は、それらを回避できる簡便な新技術を検討することである。その成果は、遺伝子関連の研究を行っている多くの研究者にとって有用なものとなり、特に獣医学、農学、医学分野において貢献できると期待される。また、使用する動物個体数の削減による動物福祉の向上についても期待が持てる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 2件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 14件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Transplacental Delivery of Genome Editing Components Causes Mutations in Embryonic Cardiomyocytes of Mid-Gestational Murine Fetuses2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shingo、Ishihara Masayuki、Ando Naoko、Watanabe Satoshi、Sakurai Takayuki、Sato Masahiro
    • 雑誌名

      IUBMB Life

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 835-844

    • DOI

      10.1002/iub.2004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intravenous Delivery of piggyBac Transposons as a Useful Tool for Liver-Specific Gene-Switching2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shingo、Ishihara Masayuki、Watanabe Satoshi、Ando Naoko、Ohtsuka Masato、Sato Masahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 号: 11 ページ: 3452-3452

    • DOI

      10.3390/ijms19113452

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Combinational Use of CRISPR/Cas9 and Targeted Toxin Technology Enables Efficient Isolation of Bi-Allelic Knockout Non-Human Mammalian Clones2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Satoshi、Sakurai Takayuki、Nakamura Shingo、Miyoshi Kazuchika、Sato Masahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 号: 4 ページ: 1075-1075

    • DOI

      10.3390/ijms19041075

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vivo genome editing targeted towards the female reproductive system2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Masahiro、Ohtsuka Masato、Nakamura Shingo、Sakurai Takayuki、Watanabe Satoshi、Gurumurthy Channabasavaiah B.
    • 雑誌名

      Archives of Pharmacal Research

      巻: 41 号: 9 ページ: 898-910

    • DOI

      10.1007/s12272-018-1053-z

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] i-GONAD: a robust method for in situ germline genome engineering using CRISPR nucleases2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka Masato、Sato Masahiro、Miura Hiromi、Takabayashi Shuji、Matsuyama Makoto、Koyano Takayuki、Arifin Naomi、Nakamura Shingo、Wada Kenta、Gurumurthy Channabasavaiah B.
    • 雑誌名

      Genome Biology

      巻: 19 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1186/s13059-018-1400-x

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Timing of CRISPR/Cas9-related mRNA microinjection after activation as an important factor affecting genome editing efficiency in porcine oocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Sato M, Maeda K, Koriyama M, Inada E, Saitoh I, Ohtsuka M, Nakamura S, Sakurai, T, Watanabe S, Miyoshi K
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 108 ページ: 29-38

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2017.11.030

    • NAID

      120007099790

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protective effect of FGF-2 and low-molecular-weight heparin/protamine nanoparticles on radiation-induced healing-impaired wound repair in rats2017

    • 著者名/発表者名
      Kinoda Jun、Ishihara Masayuki、Nakamura Shingo、Fujita Masanori、Fukuda Koichi、Sato Yoko、Yokoe Hidetaka
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 59 号: 1 ページ: 27-34

    • DOI

      10.1093/jrr/rrx044

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient Generation of Somatic Cell Nuclear Transfer-Competent Porcine Cells with Mutated Alleles at Multiple Target Loci by Using CRISPR/Cas9 Combined with Targeted Toxin-Based Selection System.2017

    • 著者名/発表者名
      Sato M, Miyoshi K, Nakamura S, Ohtsuka M, Sakurai T, Watanabe S, Kawaguchi H, Tanimoto A.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 18 号: 12 ページ: 2610-2610

    • DOI

      10.3390/ijms18122610

    • NAID

      120007099791

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stability of Weakly Acidic Hypochlorous Acid Solution with Microbicidal Activity2017

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Masayuki、Murakami Kaoru、Fukuda Koichi、Nakamura Shingo、Kuwabara Masahiro、Hattori Hidemi、Fujita Masanori、Kiyosawa Tomoharu、Yokoe Hidetaka
    • 雑誌名

      Biocontrol Science

      巻: 22 号: 4 ページ: 223-227

    • DOI

      10.4265/bio.22.223

    • NAID

      130006285032

    • ISSN
      1342-4815, 1884-0205
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cleansing technique using high-velocity steam?air micromist jet spray2017

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Koichi、Ishihara Masayuki、Murakami Kaoru、Nakamura Shingo、Sato Yoko、Kuwabara Masahiro、Fujita Masanori、Kiyosawa Tomoharu、Yokoe Hidetaka
    • 雑誌名

      Journal of Medical Engineering & Technology

      巻: 41 号: 7 ページ: 522-528

    • DOI

      10.1080/03091902.2017.1364309

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intrapancreatic Parenchymal Injection of Cells as a Useful Tool for Allowing a Small Number of Proliferative Cells to Grow In Vivo.2017

    • 著者名/発表者名
      Sato M, Saitoh I, Murakami T, Kubota N, Nakamura S, Watanabe S, Inada E
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 18 号: 8 ページ: 1678-1678

    • DOI

      10.3390/ijms18081678

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improved Survival of Full-Thickness Skin Graft With Low-Molecular Weight Heparin-Protamine Micro/Nanoparticles Including Platelet-Rich Plasma2017

    • 著者名/発表者名
      Takabayashi Yuki、Ishihara Masayuki、Kuwabara Masahiro、Takikawa Makoto、Nakamura Shingo、Hattori Hidemi、Kiyosawa Tomoharu
    • 雑誌名

      Annals of Plastic Surgery

      巻: 78 号: 5 ページ: 562-568

    • DOI

      10.1097/sap.0000000000001051

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The piggyBac-Based Gene Delivery System Can Confer Successful Production of Cloned Porcine Blastocysts with Multigene Constructs.2016

    • 著者名/発表者名
      Sato M, Maeda K, Koriyama M, Inada E, Saitoh I, Miura H, Ohtsuka M, Nakamura S, Sakurai T, Watanabe S, Miyoshi K.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 17 号: 9 ページ: 1424-1424

    • DOI

      10.3390/ijms17091424

    • NAID

      130007023583

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Low-molecular weight heparin protamine complex augmented the potential of adipose-derived stromal cells to ameliorate limb ischemia2016

    • 著者名/発表者名
      Satoko Kishimoto, Ken-ichi Inoue, Shingo Nakamura, Hidemi Hattori, Masayuki Ishihara, Masashi Sakuma, Shigeru Toyoda, Hideki Iwaguro, Isao Taguchi, Teruo Inoue, Ken-ichiro Yoshida
    • 雑誌名

      Atherosclerosis

      巻: 249 ページ: 132-139

    • DOI

      10.1016/j.atherosclerosis.2016.04.003

    • 関連する報告書
      2016 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] Cytotoxicity of Silver Nanoparticle and Chitin-Nanofiber Sheet Composites Caused by Oxidative Stress.2016

    • 著者名/発表者名
      Kinoda J, Ishihara M, Hattori H, Nakamura S, Fukuda K, Yokoe H.
    • 雑誌名

      Nanomaterials (Basel).

      巻: 6 号: 10 ページ: 189-189

    • DOI

      10.3390/nano6100189

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhanced effect of fibroblast growth factor-2-containing dalteparin/protamine nanoparticles on hair growth.2016

    • 著者名/発表者名
      Takabayashi Y, Nambu M, Ishihara M, Kuwabara M, Fukuda K, Nakamura S, Hattori H, Kiyosawa T.
    • 雑誌名

      Clin Cosmet Investig Dermatol.

      巻: 9 ページ: 127-134

    • DOI

      10.2147/ccid.s108187

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 体細胞核移植胚への直接 electroporation(GENTEP)は効率的なゲノム編集ブタ作製に有効である2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤正宏, 三好和睦, 松永将伍, 渡部聡, 中村伸吾, 川口博明, 谷本昭英
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 卵管内注入によるゲノム編集動物作製法(GONAD)の改良:性腺刺激ホルモン投与による実験時間の制御2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤正宏, 大塚正人, 中村伸吾
    • 学会等名
      第111回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 少数個の増殖性細胞の体内増殖を可能とする新規マウス膵臓内細胞移植法2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 正宏,齋藤一誠,村上智哉,窪田直子,中村伸吾,渡部聡,稲田絵美.
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 卵管内受精卵を標的とした生体内ゲノム編集法(GONAD)習得のための2日間プロトコール2017

    • 著者名/発表者名
      大塚正人,中村伸吾,CB. Gurumurthy,Naomi Arifin,Md Atiqul Islam,三浦浩美,佐藤正宏.
    • 学会等名
      第51回日本実験動物技術者協会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 銀ナノ粒子含有複合材料による殺微生物・ウイルス不活化効果2017

    • 著者名/発表者名
      中村伸吾,佐藤洋子,桑原征宏,福田孝一,安藤尚子,後藤寿美代,藤田真敬,石原雅之.
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会 第44回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水蒸気・空気混相マイクロミストジェット噴射による洗浄―その医療・獣医療応用への基礎的研究2017

    • 著者名/発表者名
      福田孝一,中村伸吾,佐藤洋子,後藤寿美代,安藤尚子,藤田真敬,石原雅之.
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会 第44回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌群および一般生菌の増殖と光照射による飲料水中の亜硝酸態窒素の挙動分析2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤洋子,中村伸吾,後藤寿美代,安藤尚子,福田孝一,藤田真敬,石原雅之.
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会 第44回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マウスすい臓内への piggyBac系を介した直接生体内遺伝子導入は外来遺伝子の長期発現を可能とする2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤正宏, 稲田絵美, 齋藤一誠, 三浦浩美, 大塚正人, 中村伸吾, 桜井敬之, 渡部聡.
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] piggyBacベクターシステムとin vivo gene transferを用いた新たな肝細胞株樹立の試み2016

    • 著者名/発表者名
      渡部聡, 中村伸吾, 桜井敬之, 大塚正人, 佐藤正宏.
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] piggyBac遺伝子導入系により複数遺伝子が同時導入されたブタ細胞は核移植後のクローン胚の発生を保証する2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤正宏, 前田昂亮, 郡山実優, 稲田絵美, 齋藤一誠, 大塚正人, 中村伸吾, 桜井敬之, 渡部聡, 三好和睦.
    • 学会等名
      第109回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      麻布大学
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] New Insights into Theriogenology2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Masahiro、Ohtsuka Masato、Nakamura Shingo
    • 出版者
      IntechOpen
    • ISBN
      9781789847734
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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