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体細胞クローン胚への改変処理に基づく遺伝子ノックアウトマイクロミニピッグの作出

研究課題

研究課題/領域番号 20K06472
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分42040:実験動物学関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

三好 和睦  鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (70363611)

研究分担者 佐藤 正宏  鹿児島大学, 総合科学域総合研究学系, 教授 (30287099)
川口 博明  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (60325777)
井尻 萌  鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 助教 (20836233)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード体細胞核移植 / エレクトロポレーション / マイクロミニピッグ / 凍結保存 / 生殖細胞 / ブタ / 胚盤胞 / 遺伝子ノックアウト動物
研究開始時の研究の概要

マイクロミニピッグ(MMpig)において、体細胞クローン胚にエレクトロポレーション(EP)法を用いて直接CRISPR/Cas9関連成分を導入することにより、遺伝子ノックアウト(KO)動物を作出する技術を確立する。標的遺伝子をKOした体細胞の核を除核した成熟卵に移植することによって遺伝子KO動物を作出する従来の方法では、遺伝子KO体細胞株の樹立に多大な労力や時間が必要となる。上記の方法であれば、そのような問題を回避し得るうえに、標的遺伝子に応じてCRISPR/Cas9関連成分を変更するだけで様々な遺伝子KO動物を作出できるようになる。

研究成果の概要

エレクトロポレーション法を用いてマイクロミニピッグ体細胞クローン胚へCRISPR/Cas9関連成分を導入することにより、標的遺伝子の両アレルが破壊されている胚盤胞を効率的に作出し得ることを明らかにした。また、トランスポザーゼmRNAとトランスポゾンDNAをブタ単為発生卵の細胞質に注入することにより、遺伝子導入胚盤胞を作出し得ることを示した。さらに、新規凍害保護剤を用いたブタ生殖細胞の凍結保存技術を確立することに成功した。以上の成果は、遺伝子改変マイクロミニピッグの生産に貢献すると思われる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ブタは、解剖学的・生理学的にヒトとの類似点が多いので、目的に応じて遺伝子を改変すればヒト疾患モデル動物として有用である。しかし、食用ブタやミニブタの飼育管理には広いスペースや多大な労力・コストが必要となるので、利用できる施設は限られてしまう。一方、マイクロミニピッグであれば、成体重が10kg以下なので多くの施設で利用できる。本研究の成果は、標的遺伝子を破壊あるいは外来遺伝子を導入したマイクロミニピッグの作出につながる。その結果、多くの施設で利用可能なヒト疾患モデル動物を生産できるようになり、それを用いて医薬品の開発や病気治療法の確立が進むので、我が国の医学の発展に大きく寄与すると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Improved fertility of frozen‐thawed porcine spermatozoa with 3,3‐dimethylglutaric anhydride poly‐L‐lysine as a novel cryoprotectant2023

    • 著者名/発表者名
      Jin Hansol、Choi Wooyoon、Matsumura Kazuaki、Hyon Suong‐hyu、Gen Yuki、Hayashi Masakazu、Kawabata Tadahiro、Ijiri Moe、Miyoshi Kazuchika
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 94 号: 1

    • DOI

      10.1111/asj.13821

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cytoplasmic microinjection of piggyBac transposase mRNA and transposon vectors for efficient in vitro production of transgenic porcine parthenotes.2022

    • 著者名/発表者名
      Miyagasako R、Hansol J、Watanabe S、Miyoshi K、Inada E、Sato M
    • 雑誌名

      OBM Genetics

      巻: 06 号: 03 ページ: 1-20

    • DOI

      10.21926/obm.genet.2203166

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cryopreservation of pig spermatozoa using carboxylated poly-L-lysine as cryoprotectant2022

    • 著者名/発表者名
      Jin Hansol, Choi Wooyoon, Matsumura Kazuaki, Hyon Suong-hyu, Gen Yuki, Hayashi Masakazu, Kawabata Tadahiro, Ijiri Moe, Miyoshi Kazuchika
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 68 号: 5 ページ: 312-317

    • DOI

      10.1262/jrd.2022-058

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vitro Electroporation in the Presence of CRISPR/Cas9 Reagents as a Safe and Effective Method for Producing Biallelic Knock-Out Porcine Embryos2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Masahiro, Jin Hansol, Akasaka Eri, Miyoshi Kazuchika
    • 雑誌名

      OBM Genetics

      巻: 5 号: 1 ページ: 15-15

    • DOI

      10.21926/obm.genet.2101123

    • 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
  • [学会発表] Carboxylated poly-L-lysineおよび3,3-Dimethylglutaric anhydride poly-L-lysineがブタ胚盤胞の耐凍性に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      Hansol Jin, 井尻萌, 三好和睦
    • 学会等名
      第15回日本暖地畜産学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 鹿児島大学農学部農業生産科学科畜産科学コース家畜繁殖学研究室ホームページ

    • URL

      http://ace1.agri.kagoshima-u.ac.jp/agri0015/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] ブタ生殖細胞の凍結保存液及び凍結保存方法2022

    • 発明者名
      三好和睦, 井尻萌, 玄丞烋, 玄優基
    • 権利者名
      株式会社バイオベルデ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-082490
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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