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能動的遺伝子導入による革新的ノックイン技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K19246
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分42:獣医学、畜産学およびその関連分野
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

築山 智之  滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 特任准教授 (60612132)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード遺伝子改変 / ゲノム編集 / ノックイン / カニクイザル
研究開始時の研究の概要

ゲノム編集技術により、様々な遺伝子改変動物が作られているが、相同組換えによる大きなフラグメントのノックインは依然として効率が悪い。
特にカニクイザルでは、外れ個体を処分することは倫理的に許されず、高い遺伝子改変効率を必要とするため、ノックイン個体の作出には至っていない。
本研究では、トランスポゾンあるいは内在性の相同組換え機構を用い、「能動的」にゲノム挿入を行う革新的なノックイン手法を確立することを目的とする。
もし効率よくノックインを誘導することが可能になれば、カニクイザルを含めた大動物のみならず、全てを置き換えるポテンシャルを秘めた意欲的な研究である。

研究成果の概要

CRISPR/Cas9を始めとするゲノム編集技術により、これまでに様々な遺伝子改変動物が作られるようになってはいるものの、相同組換えによる大きなフラグメントのノックインは依然として効率が悪いことが知られている。 本研究では、トランスポゾンあるいは内在性相同組換え機構を用い、「能動的」にゲノム挿入を行う革新的なノックイン手法を開発することを目的とした。 本研究では、ノックイン効率を効率よく評価するための評価系を改良したのに加え、内在性の相同組換え機構において働くことが知られている複数の遺伝子、および内在性の相同組換えに近い状態に誘導するために相乗的に働く因子のクローニングを行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

申請者が所属する滋賀医科大学では、カニクイザルにおけるゲノム編集研究を積極的に推進しているが、サルを用いる場合、マウスのように単純に試行数を増やすことで効率の問題を回避するということが倫理的に難しく、現状の効率ではノックイン実験は難しい状況である。
もし効率よくノックインを誘導することが可能になれば、カニクイザルを含めた大動物のみならず、全てを置き換えるポテンシャルを秘めた意欲的な研究である。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Null mutation of exocyst complex component 3-like does not affect vascular development in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Takashima Satsuki、Okamura Eiichi、Ichiyama Yusuke、Nishi Kiyoto、Shimizu Akio、Watanabe Chisato、Muto Masanaga、Matsumoto Shoma、Tsukiyama-Fujii Setsuko、Tsukiyama Tomoyuki、Ogita Hisakazu、Nishi Eiichiro、Ohji Masahito、Sugiyama Fumihiro、Takahashi Satoru、Mizuno Seiya、Mizutani Ken-ichi、Ema Masatsugu
    • 雑誌名

      Experimental Animals

      巻: 73 号: 1 ページ: 93-100

    • DOI

      10.1538/expanim.23-0105

    • ISSN
      0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of a familial hypercholesterolemia model in non-human primate2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Akira、Tsukiyama Tomoyuki、Komeno Masahiro、Iwatani Chizuru、Tsuchiya Hideaki、Kawamoto Ikuo、Murase Mitsuru、Nakagawa Takahiro、Itagaki Iori、Seita Yasunari、Matsumoto Shoma、Nakaya Masataka、Shimizu Akio、Yamada Atsushi、Ema Masatsugu、Ogita Hisakazu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 15649-15649

    • DOI

      10.1038/s41598-023-42763-1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induction of fetal meiotic oocytes from embryonic stem cells in cynomolgus monkeys2023

    • 著者名/発表者名
      Gyobu‐Motani Sayuri、Yabuta Yukihiro、Mizuta Ken、Katou Yoshitaka、Okamoto Ikuhiro、Kawasaki Masanori、Kitamura Ayaka、Tsukiyama Tomoyuki、Iwatani Chizuru、Tsuchiya Hideaki、Tsujimura Taro、Yamamoto Takuya、Nakamura Tomonori、Saitou Mitinori
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: - 号: 9

    • DOI

      10.15252/embj.2022112962

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Essential Roles of Exocyst Complex Component 3-like 2 on Cardiovascular Development in Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe C., Shibuya H., Ichiyama Y., Okamura E., Tsukiyama-Fujii S., Tsukiyama T., Matsushita J., Azami T., Kubota Y., Ohji M., Sugiyama F., Takahashi S., Mizuno S., Tamura M., Mizutani K. & Ema M.
    • 雑誌名

      Life

      巻: 12 号: 11 ページ: 1730-1730

    • DOI

      10.3390/life12111730

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conformational change of RNA-helicase DHX30 by ALS/FTD-linked FUS induces mitochondrial dysfunction and cytosolic aggregates2022

    • 著者名/発表者名
      Hikiami R, Morimura T, Ayaki T, Tsukiyama T, Morimura N, Kusui M, Wada H, Minamiyama S, Shodai A, Asada-Utsugi M, Muramatsu SI, Ueki T, Takahashi R, Urushitani M.
    • 雑誌名

      Scxeintific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 16030-16046

    • DOI

      10.1038/s41598-022-20405-2

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] <i>Ex vivo</i> reconstitution of fetal oocyte development in humans and cynomolgus monkeys2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuta Ken、Katou Yoshitaka、Nakakita Baku、Kishine Aoi、Nosaka Yoshiaki、Saito Saki、Iwatani Chizuru、Tsuchiya Hideaki、Kawamoto Ikuo、Nakaya Masataka、Tsukiyama Tomoyuki、Nagano Masahiro、Kojima Yoji、Nakamura Tomonori、Yabuta Yukihiro、Horie Akihito、Mandai Masaki、Ohta Hiroshi、Saitou Mitinori
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 41 号: 18

    • DOI

      10.15252/embj.2022110815

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 遺伝子改変カニクイザルの作出2024

    • 著者名/発表者名
      築山 智之
    • 学会等名
      革新脳分科会The Final
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝子改変カニクイザルの作出2023

    • 著者名/発表者名
      築山 智之
    • 学会等名
      日本受精着床学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] piggyBacトランスポゾンシステムを介した非ヒト霊長類トランスジェニック動物の作出2023

    • 著者名/発表者名
      中家 雅隆, 築山 智之
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Generating transgenic non-human primates via the piggyBac transposon system.2023

    • 著者名/発表者名
      Nakaya M. and Tsukiyama T.
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] piggyBacトランスポゾンシステムを利用したトランスジェニックカニクイザルの作出2022

    • 著者名/発表者名
      中家 雅隆, 築山 智之
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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