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染色体工学技術とゲノム編集技術の融合による遺伝子改変ブタの作製

研究課題

研究課題/領域番号 17H03938
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
研究機関徳島大学

研究代表者

音井 威重  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 教授 (30311814)

研究分担者 竹本 龍也  徳島大学, 先端酵素学研究所(オープンイノベ), 教授 (30443899)
香月 康宏  鳥取大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90403401)
谷原 史倫  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 特任助教 (90754680)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワードゲノム編集 / 人工染色体 / ブタ / 異種移植 / GalT / HLA A24 / 染色体工学
研究成果の概要

人工染色体技術とゲノム編集技術を活用した異種移植用ブタの作製を試みた。その結果、ゲノム編集により胚移植後第一世代でGalTホモ欠損ブタ作製に成功し、異種抗原となるαGalの消失が組織染色により確認できた。一方、人工染色体については、ヒト人工染色体ベクター挿入細胞株を確立し、FISH解析によりヒトHLA導入が確認できた。今後、体細胞クローン技術を活用し、両技術による異種移植用ブタの作製が可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、ドナー不足を解消する手段としてブタの臓器・組織を用いる異種移植に関心が高まっているが、移植後1週目以降の急性・慢性拒絶反応による臓器機能不全を克服しなければならない大きな課題がある。本研究は、巨大遺伝子クラスターを導入できる人工染色体技術と幅広い遺伝子改変を可能とするゲノム編集技術の組み合わせにより、今後の異種移植用ブタの開発に大きく寄与する技術の開発を目指した。この両技術の融合は、ヒト化モデル動物の作製、遺伝子再生医療、遺伝子機能解析などに有用な次世代遺伝子改変技術として期待されており、技術の確立により、幅広い研究分野に貢献できると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 8件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] プリンス・オブ・ソンクラー大学獣医学部(タイ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 広東海洋大学農学部(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ボゴール農業大学獣医学部(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] プリンス・オブ・ソンクラー大学獣医学部(タイ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 広東海洋大学農学部(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ベトナム国立農業大学獣医学部(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Generation of viable PDX1 gene‐edited founder pigs as providers of nonmosaics2020

    • 著者名/発表者名
      Tanihara F, Hirata M, Thi Nguyen N, Anh Le Q, Hirano T, Otoi T.
    • 雑誌名

      Mol Reprod Dev

      巻: - 号: 4 ページ: 471-481

    • DOI

      10.1002/mrd.23335

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of CD163-edited pig via electroporation of the CRISPR/Cas9 system into porcine in vitro-fertilized zygotes2020

    • 著者名/発表者名
      Tanihara, F., Hirata, M., Nguyen, TN., Le, AQ., Wittayarat, M., Fahrudin, M., Hirano, T., Otoi, T.
    • 雑誌名

      Animal Biotechnology

      巻: - 号: 2 ページ: 147-154

    • DOI

      10.1080/10495398.2019.1668801

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The relationship between embryonic development and the efficiency of target mutations in porcine endogenous retroviruses (PERVs) pol genes in porcine embryos2019

    • 著者名/発表者名
      Hirata, M., Wittayarat, M., Hirano, T., Nguyen, TN., Le, AQ., Namula, Z., Fahrudin, M., Tanihara, F., Otoi, T.
    • 雑誌名

      Animals

      巻: 9 号: 9 ページ: 593-593

    • DOI

      10.3390/ani9090593

    • NAID

      120006877872

    • 関連する報告書
      2019 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] Genome mutation after the introduction of the gene editing by electroporation of Cas9 protein (GEEP) system into bovine putative zygotes.2019

    • 著者名/発表者名
      Zhao Namula, Manita Wittayarat, Maki Hirata, Takayuki Hirano, Nhien Thi Nguyen, Quynh Anh Le, Mokhamad Fahrudin, Fuminori Tanihara, Takeshige Otoi
    • 雑誌名

      In Vitro Cellular & Developmental Biology- Animal

      巻: 55 号: 8 ページ: 598-603

    • DOI

      10.1007/s11626-019-00385-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Relationship among ovarian follicular status, developmental competence of oocytes, and anti-Müllerian hormone levels: A comparative study in Japanese wild boar crossbred gilts and Large White gilts.2019

    • 著者名/発表者名
      Tanihara F, Hirata M, Iizuka S, Sairiki S, Nii M, Nguyen NT, Le QA, Hirano T, Otoi T.
    • 雑誌名

      Anim Sci J.

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 712-718

    • DOI

      10.1111/asj.13200

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Tris (hydroxymethyl) aminomethane on the quality of frozen-thawed boar spermatozoa.2019

    • 著者名/発表者名
      Namula Z, Tanihara F, Wittayarat M, Hirata M, Nguyen NT, Hirano T, Le QA, Nii M, Otoi T.
    • 雑誌名

      Acta Vet Hung.

      巻: 67 号: 1 ページ: 106-114

    • DOI

      10.1556/004.2019.012

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Genome mutation after introduction of the gene editing by electroporation of Cas9 protein (GEEP) system in matured oocytes and putative zygotes.2019

    • 著者名/発表者名
      Hirata M, Tanihara F, Wittayarat M, Hirano T, Nguyen NT, Le QA, Namula Z, Nii M, Otoi T.
    • 雑誌名

      In Vitro Cell Dev Biol Anim.

      巻: 55 号: 4 ページ: 237-242

    • DOI

      10.1007/s11626-019-00338-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hypothermic storage of porcine zygotes in serum supplemented with chlorogenic acid.2019

    • 著者名/発表者名
      Thi Nguyen N, Hirata M, Tanihara F, Hirano T, Le QA, Nii M, Otoi T.
    • 雑誌名

      Reprod Domest Anim.

      巻: 54 号: 5 ページ: 750-755

    • DOI

      10.1111/rda.13417

    • 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] Effects of concentration of CRISPR/Cas9 components on genetic mosaicism in cytoplasmic microinjected porcine embryos2019

    • 著者名/発表者名
      Tanihara F, Hirata M, Nguyen NT, LE QA, Hirano T, Otoi T.
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 65 号: 3 ページ: 209-214

    • DOI

      10.1262/jrd.2018-116

    • NAID

      130007662977

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 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] Generation of PDX-1 mutant porcine blastocysts by introducing CRISPR/Cas9-system into porcine zygotes via electroporation2018

    • 著者名/発表者名
      Tanihara Fuminori、Hirata Maki、Nguyen Nhien T.、Le Quynh A.、Hirano Takayuki、Takemoto Tatsuya、Nakai Michiko、Fuchimoto Dai-ichiro、Otoi Takeshige
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 90 号: 1 ページ: 55-61

    • DOI

      10.1111/asj.13129

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Follicular development of canine ovaries stimulated by a combination treatment of eCG and hCG.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirata M, Tanihara F, Taniguchi M, Takagi M, Terazono T, Otoi T.
    • 雑誌名

      Vet Med Sci.

      巻: 4 号: 4 ページ: 333-340

    • DOI

      10.1002/vms3.121

    • NAID

      120007042438

    • 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] Effects of chlorogenic acid and caffeic acid on the quality of frozen-thawed boar sperm.2018

    • 著者名/発表者名
      Namula Z, Hirata M, Wittayarat M, Tanihara F, Thi Nguyen N, Hirano T, Nii M, Otoi T.
    • 雑誌名

      Reprod Domest Anim.

      巻: 53 号: 6 ページ: 1600-1604

    • DOI

      10.1111/rda.13288

    • NAID

      120007099363

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of chlorogenic acid (CGA) supplementation during in vitro maturation culture on the development and quality of porcine embryos with electroporation treatment after in vitro fertilization.2018

    • 著者名/発表者名
      Nguyen TV, Wittayarat M, Do LTK, Nguyen TV, Nii M, Namula Z, Kunihara T, Tanihara F, Hirata M, Otoi T.
    • 雑誌名

      Anim Sci J.

      巻: 89 号: 8 ページ: 1207-1213

    • DOI

      10.1111/asj.13049

    • NAID

      120007099365

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Antifreeze Protein Supplementation on the Development of Porcine Morulae Stored at Hypothermic Temperatures.2018

    • 著者名/発表者名
      Nguyen TV, Tanihara F, Hirata M, Hirano T, Nishio K, Kim Do LT, Nguyen TV, Nii M, Otoi T.
    • 雑誌名

      Cryo Letters.

      巻: 39 ページ: 131-136

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of voltage strength during electroporation on the development and quality of in vitro-produced porcine embryos.2018

    • 著者名/発表者名
      Nishio K, Tanihara F, Nguyen TV, Kunihara T, Nii M, Hirata M, Takemoto T, Otoi T.
    • 雑誌名

      Reprod Domest Anim.

      巻: 53 号: 2 ページ: 313-318

    • DOI

      10.1111/rda.13106

    • NAID

      120007099364

    • 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
  • [学会発表] Assessment of PDX-1-deficient pigs generated using the CRISPR/Cas9 system introduced into porcine zygotes via electroporation.2019

    • 著者名/発表者名
      Tanihara, F., Hirata, M., Nguyen, T.N., Le A.Q,, Hirano, T. and Otoi T.
    • 学会等名
      15th Transgenic Technology Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Cas9 protein levels on genomic mutations using the gene editing by electroporation of Cas9 protein (GEEP) system in putative zygotes.2019

    • 著者名/発表者名
      Le A.Q,, Hirata, M., Tanihara, F., Nguyen, T.N., Hirano, T. and Otoi T.
    • 学会等名
      15th Transgenic Technology Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficiency of gene editing by electroporation of Cas9 protein (GEEP) to generate GGTA1-modified pigs.2019

    • 著者名/発表者名
      Nguyen, T.N., Hirata, M., Tanihara, F., Le A.Q,, Hirano, T. and Otoi T.
    • 学会等名
      15th Transgenic Technology Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of CRISPR/Cas9-mediated gene targeting of porcine endogenous retrovirus on the developmental competence of porcine embryos.2019

    • 著者名/発表者名
      Hirata, M., Tanihara, F., Nguyen, T.N., Le A.Q,, Hirano, T. and Otoi T.
    • 学会等名
      15th Transgenic Technology Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エレクトロポレーションを用いたCRISPR/Cas9システムのブタ体外受精卵への導入によるCD163遺伝子改変ブタの作製2019

    • 著者名/発表者名
      谷原史倫、平田真樹、Nguyen Thi Nhien、Quynh Anh Le、平野隆之、音井威重
    • 学会等名
      第162回日本獣医学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ブタ体外受精卵におけるCrispr/Cas9システムを使用したゲノム編集の効率.2018

    • 著者名/発表者名
      平田 真樹、谷原 史倫、Nhien Thi Nguyen、Zhao Namula、音井威重
    • 学会等名
      第3回ゲノム編集学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ブタ内在性レトロウイルス遺伝子を標的としたゲノム編集が胚発育能に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      谷原史倫、平田真樹、Nguyen Thi Nhien、平野隆之、音井威重
    • 学会等名
      第3回ゲノム編集学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Modification of SALL1 gene via CRISPR/Cas9-mediated gene editing introduced into porcine zygotes by electroporation2018

    • 著者名/発表者名
      Tanihara, F., Takemoto, T., Hirata, M., Nguyen, T.V., Kunihara,T. Nishinakamura, R. and Otoi, T.
    • 学会等名
      The 3rd International symposium on Stem Cell Traits and Developmental Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Concentration of CRISPR/Cas9 components effects on genetic mosaicism of cytoplasmic microinjected porcine embryos2018

    • 著者名/発表者名
      Le Anh Quynh, Fuminori Tanihara, Maki Hirata, Nguyen Thi Nhien, Takayuki Hirano and Takeshige Otoi
    • 学会等名
      第6回日本先進医工学ブタ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Hypothermic storage of porcine zygotes in serum supplemented with chlorogenic acid2018

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Thi Nhien, Fuminori Tanihara, Maki Hirata, Takayuki Hirano, Le Anh Quynh, Masahiro Nii and Takeshige Otoi
    • 学会等名
      第6回日本先進医工学ブタ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ブタにおける受精前後でのゲノム編集が胚盤胞の変異導入効率に及ぼす影響,2018

    • 著者名/発表者名
      平田 真樹, 谷原 史倫, 平野 隆之, Nguyen Thi Nhien, Le Anh Quynh, 新居 雅宏, 音井 威重
    • 学会等名
      第6回日本先進医工学ブタ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム編集によるTP53遺伝子改変ブタの作製と表現型の解析2018

    • 著者名/発表者名
      谷原 史倫, 平田 真樹, Nguyen Thi Nhien, Le Anh Quynh, 平野 隆之, 竹本 龍也, 中井 美智子, 淵本 大一郎, 音井 威重
    • 学会等名
      第6回日本先進医工学ブタ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 徳島大学・教育研究者総覧・教授・音井威重・研究活動

    • URL

      http://pub2.db.tokushima-u.ac.jp/ERD/person/292974/profile-ja.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 徳島大学・教育研究者総覧・教授・音井威重・研究活動

    • URL

      http://pub2.db.tokushima-u.ac.jp/ERD/person/292974/work-ja.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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