トランスポゾンを利用した一塩基レベル遺伝子ターゲティング

• 研究課題/領域番号: 23710240
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用ゲノム科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: ウォルツェン クヌート 京都大学, 白眉センター, 准教授 (50589489)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 遺伝子ターゲティング / ヌクレアーゼ / iPS細胞 / TALEN nuclease / transposon / cardiomyocyte / SNP / ion channel / Gene targeting / CRISPR/Cas9 nuclease / iPS Cell / long QT-syndrome / TALEヌクレアーゼ / トランスポゾン

研究概要

本研究では、piggyBacトランスポゾンやTALEN技術を用いて、ヒトiPS細胞において遺伝子改変技術を確立することを目的とした。TALENを利用した遺伝子改変方法により、ヒトiPS細胞においてHPRT遺伝子の破壊、およびAAVS1遺伝子座にtransgene cassetteを導入することに成功した。さらに、single-stranded oligonucleotideを用いてHPRT 遺伝子の一塩基置換にも成功した。我々が確立したヒトiPS細胞における遺伝子改変技術は、病態モデル作製や疾患特異的iPS細胞を用いた病態解明、治療法確立に有用であると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Nuclease-mediated genome editing : At the front-line of functional genomics technology (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakuma, T. and Woltjen, K.
  • 雑誌名: Development, growth & differentiation 巻: 56 ページ: 2-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclease-mediated genome editing: At the front-line of functional genomics technology. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakuma, T., and Woltjen, K.
  • 雑誌名: Development, growth & differentiation 巻: 56 号: 1 ページ: 2-13
  • DOI: 10.1111/dgd.12111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient TALEN construction and evaluation methods for human cell and animal applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakuma T., Hosoi S., Woltjen K., Suzuki K.I., Kashiwagi K, Wada H., Ochiai H., Miyamoto T., Kawai N., Sasakura Y., Matsuura S., Okada Y., Kawahara A., Hayashi S. and Yamamoto T.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 18(4) ページ: 315-326
• [雑誌論文] Efficient TALEN construction and evaluation methods for human cell and animal applications. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakuma T, Hosoi S, Woltjen K, Suzuki KI, Kashiwagi K, Wada H, Ochiai H, Miyamoto T, Kawai N, Sasakura Y, Matsuura S, Okada Y, Kawahara A, Hayashi S, Yamamoto T.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: (In press) 号: 4 ページ: 315-326
  • DOI: 10.1111/gtc.12037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly efficient site-specific transgenesis in cancer cell lines (2012)
  • 著者名/発表者名: Michael, I.P., Monetti, C., Chiu, A.C., Zhang, P., Baba, T., Nishino, K., Agha-Mohammadi, S., Woltjen, K., Sung, H.K. and Nagy, A.
  • 雑誌名: Molecular Cancer 巻: 11(1) ページ: 89-100
  • 査読あり
• [学会発表] Transposed and targeted gene expression systems for guiding somatic cell reprogramming and differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Woltjen, K.
  • 学会等名: Conference on Transposition and Genome Engineering
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] Transposed and targeted gene expression systems for guiding somatic cell reprogramming and differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Woltjen, K.
  • 学会等名: Japanese Society for Developmental Biology
  • 発表場所: 松江、日本
  • 年月日: 2013-05-31
• [学会発表] Transposon Systems Guiding Somatic Cell Reprogramming and Differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Knut Woltjen
  • 学会等名: iCeMS-Stem Cells Australia Joint Symposium
  • 発表場所: Melbourne
  • 招待講演
• [学会発表] Developing TALEN-mediated genome engineering strategies for human iPS cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Woltjen, K.
  • 学会等名: 2回のゲノム編集研究会
  • 発表場所: 岡崎、日本
  • 招待講演
• [学会発表] Genome engineering strategies forhuman iPS cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Woltjen, K.
  • 学会等名: 分子生物学学会
  • 発表場所: 福岡、日本
• [学会発表] Developing TALEN-Mediated Genome Engineering Strategies for Human iPS Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Knut Woltjen
  • 学会等名: ２回のゲノム編集研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 招待講演
• [学会発表] Genome Engineering Strategies for Human iPS Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Knut Woltjen
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: 福岡
  • 招待講演
• [学会発表] Transposed and Targeted Gene Expression Systems for Guiding Somatic Cell Reprogramming and Differentiation
  • 著者名/発表者名: Woltjen, K.
  • 学会等名: Conference on Transposition and Genome Engineering
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 招待講演
• [学会発表] Transposed and Targeted Gene Expression Systems for Guiding Somatic Cell Reprogramming and Differentiation
  • 著者名/発表者名: Woltjen, K.
  • 学会等名: Japanese Society for Developmental Biology
  • 発表場所: Matsue, Japan
  • 招待講演
• [図書] TALENを用いたヒト iPS細胞におけるゲノム編集; Vol.32 (5) (2013)
  • 著者名/発表者名: 李紅梅, Knut Woltjen,高橋和利,山中伸弥,堀田秋津
  • 出版者: 細胞工学
• [図書] Transposon-Based Production of Genetically Unmodified Induced Pluripotent Stem Cells From Human Embryonic Fibroblasts (2011)
  • 著者名/発表者名: Woltjen, K., Hamalainen, R., Kibschull, M., Mileikovsky, M., Nagy, A.
  • 出版者: Methods in Molecular Biology
• [備考]
  • URL: http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/woltjen/