メダカを用いた体細胞遺伝学：体組織レベルでの損傷応答機構解析系の確立

• 研究課題/領域番号: 24241018
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 藤堂 剛 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90163948)
• 研究分担者: 木下 政人 京都大学, 大学院農学研究科, 助教 (60263125)
• 連携研究者: 藤原 智子 (石川 智子) 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (70402922)
• 研究期間 (年度): 2012-05-31 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 41,990千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 9,690千円); 2014年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2013年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円); 2012年度: 22,100千円 (直接経費: 17,000千円、間接経費: 5,100千円)
• キーワード: 損傷応答 / メダカ / DNA損傷 / 突然変異生成 / 放射線 / 化学発ガン / 遺伝子発現制御 / 変異体作成

研究成果の概要

DNA損傷応答研究における今後の重要課題は、細胞レベルで明らかにされてきた損傷応答機構が、実際の個体内（体組織レベル）でどのように制御され、発がん等生体影響抑制につながっているのかを明らかにする事である。本研究ではメダカにおいてDNA損傷応答を体組織レベルで解析する系の樹立を目指した。損傷応答に関わる遺伝子のメダカ変異体を基盤に、Transgenic(TG)個体あるいはトランスポゾンベクターにより体細胞モザイクを作成し、遺伝子機能解析を行うのが基本戦略である。容易にゲノムDNA領域をクローニングでき、しかもメダカゲノムへの挿入を高効率に行なえるベクター系の樹立に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] p53-Dependent Suppression of Genome Instability in Germ Cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Otozai S, Ishikawa-Fujiwara T, Oda S, Kamei Y, Ryo H, Sato A, Nomura T, Mitani H, Tsujimura T, Inohara H, Todo T.
  • 雑誌名: Mutation Research 巻: 760 ページ: 24-32
  • DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2013.12.004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Cryptochrome/Photolyase Family in aquatic organisms. (2014)
  • 著者名/発表者名: Oliveri P, et al.
  • 雑誌名: Mar Genomics 巻: pii: S1874-7787(14) ページ: 22-1
  • DOI: 10.1016/j.margen.2014.02.001
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Imaging plant leaves to determine changes in radioactive contamination status in Fukushima, Japan. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama H, Yasui T, Ishikawa-Fujiwara T, Morii E, Yamamoto Y, Yoshii T, Takenaka Y, Nakahara S, Todo T, Hongyo T, Inohara H.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 105(4) ページ: 409-417
  • DOI: 10.1111/cas.12369
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] Imaging plant leaves to determine changes in radioactive contamination status in Fukushima, Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakajima H, et al.
  • 雑誌名: Health Physics 巻: 106(5) ページ: 565-570
  • DOI: 10.1097/hp.0000000000000020
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] A novel protein, CHRONO, functions as a core component of the mammalian circadian clock (2014)
  • 著者名/発表者名: Goriki, A., Hatanaka, F., Myung J., Kim, J., Yoritaka, T., Tanoue, S., Abe, T., Kiyonari, H., Fujimoto, K., Kato, Y., Todo, T., Matsubara, A., Forger, D. and Takumi, T.
  • 雑誌名: PLoS Biology 巻: 12
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.1001839
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Human papillomavirus and cystic node metastasis in oropharyyngeal cancer and cancer of unknown primary origin. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasui T, et al.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 9(4)
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0095364
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] Akashi M, Okamoto A, Tsuchiya Y, Todo T, Nishida E, Node K. (2014)
  • 著者名/発表者名: Akashi M, Okamoto A, Tsuchiya Y, Todo T, Nishida E, Node K.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 7(4) ページ: 1056-1064
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.03.072
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Loss of follicle-stimulating hormone receptor function causes masculinization and suppression of ovarian (2014)
  • 著者名/発表者名: Murozumi N, Nakashima R, Hirai T, Kamei Y, Ishikawa-Fujiwara T, Todo T, Kitano T.
  • 雑誌名: Endocrinology. 巻: 155(8) ページ: 3136-3145
  • DOI: 10.1210/en.2013-2060
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In vivo role of phosphorylation of Cryptochrome2 in the mouse circadian clock. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirano A, Kurabayashi N, Nakagawa T, Shioi G, Todo T, Hirota T, Fukada Y.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 巻: 34(24) ページ: 4464-4473
  • DOI: 10.1128/mcb.00711-14
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mitotic slippage underlies the relationship between p53 dysfunction and the induction of large micronuclei by colcemid (2014)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto K, et al.
  • 雑誌名: Mutagenesis 巻: 28(4) ページ: 457-464
  • DOI: 10.1093/mutage/get021
  • 査読あり
• [雑誌論文] ATF6a/b-mediated adjustment of ER chaperone levels is essential for development of the notochord in medaka fish. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa T, Okada T, Ishikawa-Fujiwara T, Todo T, Kamei Y, Shigenobu S, Tanaka M, Saito TL, Yoshimura J, Morishita S, Toyoda A, Sakaki Y, Taniguchi Y, Takeda S, Mori K.
  • 雑誌名: Molecular Biology of the Cell 巻: 24(9) ページ: 1387-1395
  • DOI: 10.1091/mbc.e12-11-0830
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circadian and circalunar clock interactions in a marine annelid. (2013)
  • 著者名/発表者名: Zantke J, et al.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 5(1) ページ: 99-113
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2013.08.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] A molecular clock regulates angiopoietin-like protein 2 expression. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu T et al
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0057921
  • 査読あり
• [雑誌論文] A molecular clock regulates angiopoietin-like protein 2 expression. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kadomatsu T
  • 雑誌名: PloS One 巻: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circadian regulation of food-anticipatory activity in molecular clock deficient mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takasu NN, et al.
  • 雑誌名: PLoS ONE. 巻: 7(11)
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0048892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gamma-ray irradiation promotes premature meiosis of spontaneously differentiating testis-ova in the testis of p53-deficient medak (Oryzias latipes) (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuda T, Oda S, Li Z, Kimori Y, Kamei Y, Ishikawa T, Todo T, Mitani H
  • 雑誌名: Cell Death Dis. 巻: 3 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1038/cddis.2012.133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of urinary bladder Connexin43 and the circadian clock in coordination of diurnal micturition rhythm (2012)
  • 著者名/発表者名: Negoro H
  • 雑誌名: Nature Commun 巻: 3 ページ: 809-809
  • DOI: 10.1038/ncomms1812
  • 査読あり
• [学会発表] Molecular mechanism of mutagenesis in Medaka fish (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Yoshihiro Fujikawa, Eri Shiraishi, Takeshi Todo
  • 学会等名: International Symposium on Genome Science 2015
  • 発表場所: 東京 一橋ホール
  • 年月日: 2015-01-20 – 2015-01-21
• [学会発表] TALENs によるメダカにおける TLS ポリメラーゼ遺伝子群変異体の網羅的作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤川芳宏、藤原（石川）智子、佐久間哲史、山本卓、藤堂 剛
  • 学会等名: 第57回日本放射線影響学会
  • 発表場所: かごしま文化センター
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] CRISPR/Cas9システムによるメダカ光回復酵素遺伝子変異体の樹立 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原（石川）智子、藤川芳宏、藤堂 剛
  • 学会等名: 第57回日本放射線影響学会
  • 発表場所: かごしま文化センター
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] メダカ生殖細胞における放射線誘発遺伝的不安定性の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原（石川） 智子、音在 信治、尾田 正二、三谷 啓志、猪原 秀典、藤堂 剛
  • 学会等名: 第57回日本放射線影響学会
  • 発表場所: かごしま文化センター
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] CRISPR/Cas9システムによるメダカ光回復酵素遺伝子変異体の樹立 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原（石川）智子、藤川芳宏、藤堂 剛
  • 学会等名: 第36回光医学光生物学会
  • 発表場所: 大阪大学 銀杏会館
  • 年月日: 2014-07-25 – 2014-07-26
• [学会発表] TALENsを利用した遺伝子破壊によるメダカの損傷乗り越えDNA合成ポリメラーゼ遺伝子変異体の作成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤川芳宏、藤原（石川）智子、藤堂 剛
  • 学会等名: 第36回光医学光生物学会
  • 発表場所: 大阪大学 銀杏会館
  • 年月日: 2014-07-25 – 2014-07-26
• [学会発表] Targeted Inactivation of DNA photolyase family genes using CRISPR system (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Kumi Nakamura, Yoshihiro Fujikawa, Takeshi Todo
  • 学会等名: The 6th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • 発表場所: Sydney (Australia)
  • 招待講演
• [学会発表] Targeted Inactivation of Rev1 gene (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Ishikawa-Fujiwara, et al.
  • 学会等名: The 6th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • 発表場所: Sydney (Australia)
• [学会発表] High throughput screening of induced mutations in Medaka TILLING library by Next Generation Sequencer (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Ishikawa-Fujiawara (Takeshi Todo)
  • 学会等名: 18th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] ゴカイ Platynereis dumerii 由来Cryptochrome-DASHにおける2つの発色団の結合特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 直原 一徳（藤堂 剛）
  • 学会等名: 第17回日本光生物学協会年会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 人工ヌクレアーゼを利用した遺伝子改変によるメダカの損傷応答遺伝子変異体の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤川 芳宏（藤堂 剛）
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第55回大会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 体細胞モザイク作成により体組織レベルでの遺伝子機能解析計確立 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤堂 剛
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第55回大会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 人工ヌクレアーゼによるゼブラフィッシュ培養細胞の遺伝子変異細胞の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤川 芳宏（藤堂 剛）
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] ゲノム編集技術（CRISPR）を利用したメダカ光回復酵素遺伝子変異体の作製
  • 著者名/発表者名: 藤原 石川 智子 et al.
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: ホテルクラウンパレス青森（青森）
• [学会発表] ゲノム編集技術（TALEN）を用いたメダカにおけるTLS ポリメラーゼ変異体の網羅的作製
  • 著者名/発表者名: 藤川 芳宏 et al.
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: ホテルクラウンパレス青森（青森）
• [学会発表] Genome editing in medaka: targeted inactivation of TLS polymerase genes usingTALENs
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Fujikawa et al.
  • 学会等名: 第19回小型魚類研究会
  • 発表場所: 仙台