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光応答性CRISPR/CAS9による生殖能の時間的制御モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K18705
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分56040:産婦人科学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

高尾 知佳  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (40612429)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードphotoactivatable / CRISPR/CAS9 / Lif / implantation / PA-Cre / SF-1 / PA-Cas9 / CRISPR/Cas9 / fertility / reproduction / Photoactivatable / CRISPR-Cas9 / endometrium / in vivo model
研究開始時の研究の概要

CRISPR/CAS9システムは、まだ新しい技術であることから安全性への懸念もあるが今後の遺伝子治療法の有望なツールであると言える。近年、青色LED光による光応答性CRISPR/CAS9蛋白質(光CAS9)の報告により、これまで制御不能だった時空間的制御可能なCAS9蛋白質をin vitroで自由に扱えるようになった。そこで我々は光CAS9を用いた女性の生殖能を時間的に制御できるモデルをマウスで作製することを計画した。同時に女性特有の疾患に対するモデルマウスを作製し、治療標的になり得る遺伝子の探索も可能となる。この研究は将来的にヒト腫瘍や子宮内膜症の治療基盤に発展できるツールになると期待する。

研究成果の概要

着床は、受精卵と子宮内膜との相互作用により生じ、白血病抑制因子(LIF)を含む着床関連分子の時空間的発現によって媒介される。本研究では、青色LED照射による光応答性CRISPR-Cas9を用いたゲノム編集システムによるLIFのノックダウンにより、時空間的に着床を制御可能なことをマウスで証明した。今後このシステムを用いて、遺伝子の胚着床に関わる時空間的な分子機構を解明することや、生体内の生殖機能を時間的に制御することで治療戦略にも応用できると考える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

CRISPR/Cas9というゲノム編集技術と青色LED照射による光応答的な反応を組合わせた光応答性CRISPR/Cas9システムがマウスの着床を時空間的に制御できるという試みはこれまでなく、in vivoで制御できるという初めての報告となった。このシステムを応用することにより、妊孕能に対する分子メカニズムだけでなく、非侵襲的な治療の応用にもつながると期待される。

報告書

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

    (9件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Mouse Model for Optogenetic Genome Engineering2022

    • 著者名/発表者名
      Takao T, Yamada D, Takarada T.
    • 雑誌名

      Acta Medica Okayama

      巻: 76 号: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.18926/AMO/63202

    • URL

      https://ousar.lib.okayama-u.ac.jp/63202

    • 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] PRRX1 promotes malignant properties in human osteosarcoma2021

    • 著者名/発表者名
      Joko Ryoji、Yamada Daisuke、Nakamura Masahiro、Yoshida Aki、Takihira Shota、Takao Tomoka、Lu Ming、Sato Kohei、Ito Tatsuo、Kunisada Toshiyuki、Nakata Eiji、Ozaki Toshifumi、Takarada Takeshi
    • 雑誌名

      Translational Oncology

      巻: 14 号: 1 ページ: 100960-100960

    • DOI

      10.1016/j.tranon.2020.100960

    • NAID

      120007004820

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optogenetic regulation of embryo implantation in mice using photoactivatable CRISPR-Cas92020

    • 著者名/発表者名
      Takao Tomoka、Sato Moritoshi、Maruyama Tetsuo
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 46 ページ: 28579-28581

    • DOI

      10.1073/pnas.2016850117

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] UDP-glucose, a cellular danger signal, and nucleotide receptor P2Y14 enhance the invasion of human extravillous trophoblast cells2020

    • 著者名/発表者名
      Katakura Satomi、Takao Tomoka、Arase Toru、Yoshimasa Yushi、Tomisato Shoko、Uchida Sayaka、Masuda Hirotaka、Uchida Hiroshi、Tanaka Mamoru、Maruyama Tetsuo
    • 雑誌名

      Placenta

      巻: 101 ページ: 194-203

    • DOI

      10.1016/j.placenta.2020.09.061

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of a tTA-dependent photoactiveatable Cre recombinease knock-in mouse model for optogenetic genome engineering.2020

    • 著者名/発表者名
      9.Takao, T., Hiraoka, Y., Kawabe, K., Yamada, D., Ming, L., Tanaka, K., Sato, M., Takarada, T.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 526 号: 1 ページ: 213-217

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.03.015

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 光応答性CRISPR/CAS9システムを用いたマウス子宮における肺着床のin vivo制御2020

    • 著者名/発表者名
      髙尾知佳,その他
    • 学会等名
      第24回日本生殖内分泌学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 光応答性CRISPR/CAS9システムによる生殖能のin vivo制御2019

    • 著者名/発表者名
      髙尾知佳,その他
    • 学会等名
      第71回日本産科婦人科学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 光応答性ゲノム編集を用いた生殖関連遺伝子発現と生殖機能のin vivo制御システムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      髙尾知佳,その他
    • 学会等名
      第64回日本生殖医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 光応答性CRISPR/CAS9システムによるマウス生殖能のin vivo制御2019

    • 著者名/発表者名
      髙尾知佳,その他
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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