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ポストゲノム編集時代のマウス発生工学技術基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19H03142
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分42040:実験動物学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

水野 聖哉  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (10633141)

研究分担者 久野 朗広  筑波大学, 医学医療系, 助教 (60830122)
藤山 知之  筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (00635089)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード遺伝子改変マウス / ゲノム編集 / ロングリードシークエンス / Creマウス / 遺伝型解析 / Creリソース / Long Read Sequence / モデル動物作製 / Cre-LoxP / マウス遺伝学
研究開始時の研究の概要

マウス受精卵ゲノム編集ツールの開発は多くの注目を集める分野である。しかし、新規ゲノム編集ツール開発は手段であり、目的は実際のin vivo研究で使用できる高品質な動物モデルの作出である。そのために、新規ゲノム編集ツールの開発だけでなく、確実に標的遺伝子をKOするためのゲノム編集設計デザインソフト開発・高精度遺伝型解析手法の確立などを実施し、in vivo医学・生命科学研究の基盤で最も重要な「高品質な動物モデルの作出」と「研究深度の掘り下げ」に直結する新規ツールおよび方法論の確立を目指す。

研究成果の概要

受精卵ゲノム編集により遺伝子改変マウスを作出することが容易となった。しかし、従来法に比べ、ゲノム編集で作出された遺伝子改変マウスが持つ変異は複雑である。加えて、受精卵ゲノム編集ではモザイク状態のマウスも出現する。更に、多くの場合、一度の作製で数十匹のファウンダーマウスが誕生する。これらのアレル数が不明かつ複雑な変異を有する多数のマウス中から目的の変異アレルを検出することが作製毎に必要であった。そこで、我々はlong readシークエンス技術を活用し、簡便かつ正確に目的の変異アレルを検出するシステムを構築した。
また、組織特異的遺伝子破壊実験に利用可能なCre遺伝子ノックインマウスを複数作出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝子改変マウスは特定の遺伝子機能を生体で評価することが可能なバイオリソースである。近年のゲノム編集技術の発展は、遺伝子改変マウスを容易にし、これまでとは比較にならないほどの多くの遺伝子改変マウス系統が作出されている。また、新規参入した研究者も増加した。これらは、in vivo研究の可能性を大幅に拡張する一方、意図しない変異をもつマウスを誤って使用してしまうケースの増加にもつながる。誤った遺伝子改変マウスを利用した実験はin vivo研究の質を著しく落とす。我々が開発した簡便かつ正確に目的の変異アレルを検出するシステムは、この問題点を解決することで、確かなin vivo研究に大きく貢献する。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] DAJIN enables multiplex genotyping to simultaneously validate intended and unintended target genome editing outcomes2022

    • 著者名/発表者名
      Kuno Akihiro, Ikeda Yoshihisa, Ayabe Shinya, et. al.
    • 雑誌名

      PLOS Biology

      巻: 20 号: 1 ページ: e3001507-e3001507

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.3001507

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induction of Mutant Sik3Sleepy Allele in Neurons in Late Infancy Increases Sleep Need2021

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Kanako, Fujiyama Tomoyuki, Nakata Shinya, Park Minjeong, Miyoshi Chika, Hotta-Hirashima Noriko, Ikkyu Aya, Kakizaki Miyo, Sugiyama Fumihiro, Mizuno Seiya, Abe Manabu, Sakimura Kenji, Takahashi Satoru, Funato Hiromasa, Yanagisawa Masashi
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 41 号: 12 ページ: 2733-2746

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1004-20.2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of B6‐Ddx4em1(CreERT2)Utr, a novel CreERT2 knock‐in line, for germ cell lineage by CRISPR/Cas92020

    • 著者名/発表者名
      Le Hoai Thu、Hasegawa Yoshikazu、Daitoku Yoko、Kato Kanako、Miznuo‐Iijima Saori、Dinh Tra Thi Huong、Kuba Yumeno、Osawa Yuki、Mikami Natsuki、Morimoto Kento、Ayabe Shinya、Tanimoto Yoko、Murata Kazuya、Yagami Ken‐ichi、Takahashi Satoru、Mizuno Seiya、Sugiyama Fumihiro
    • 雑誌名

      genesis

      巻: 58 号: 7

    • DOI

      10.1002/dvg.23367

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient production of large deletion and gene fragment knock-in mice mediated by genome editing with Cas9-mouse Cdt1 in mouse zygotes2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuno-Iijima Saori、他20名、Okada-Iwabu Miki、Iwabu Masato、Yagami Ken-ichi、Ogura Atsuo、Obata Yuichi、Takahashi Satoru、Mizuno Seiya、Yoshiki Atsushi、Sugiyama Fumihiro
    • 雑誌名

      Methods

      巻: - ページ: 30328-7

    • DOI

      10.1016/j.ymeth.2020.04.007

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] DAJIN :新しいゲノム編集動物の解析技術2021

    • 著者名/発表者名
      水野 聖哉
    • 学会等名
      日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 生殖隔離制御遺伝子座Hstx2内に存在する隣接関連遺伝子群の機能同定2019

    • 著者名/発表者名
      森本 健斗, 沼田 幸樹, 水野 聖哉, 大徳 陽子, 加藤 花名子, 八神 健一, 高橋 智, 杉山 文博
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 『より良い』ノックアウトマウスを作出するためのゲノム編集デザイン2019

    • 著者名/発表者名
      水野 聖哉、 久野 朗広、 高橋 智、 杉山 文博
    • 学会等名
      第66回日本実験動物学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 森本 健斗, 沼田 幸樹, 水野 聖哉, 大徳 陽子, 加藤 花名子, 八神 健一, 高橋 智, 杉山 文博2019

    • 著者名/発表者名
      生殖隔離制御遺伝子座Hstx2内に存在する隣接関連遺伝子群の機能同定
    • 学会等名
      第66回日本実験動物学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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