人工制限酵素を用いた高効率イネ葉緑体ゲノム編集の確立

• 研究課題/領域番号: 25450002
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 遺伝育種科学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 刑部 敬史 徳島大学, 農工商連携センター, 特任教授 (70450335)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 葉緑体 / ゲノム編集 / TALEN / Cas9 / タバコ / CRISPR / CRISPR/CAS9 / 遺伝子ターゲッティング

研究成果の概要

本研究は、葉緑体工学を推進する上で欠かせない技術となる「葉緑体ゲノム編集」を確立することを目的し、人工ヌクレアーゼによる葉緑体ゲノム切断システムの構築をおこなった。人工ヌクレアーゼとしてTALENを選び葉緑体ゲノムを特異的に切断する葉緑体移行シグナルを保持するTALEN (tp-TALEN) の合成に成功した。しかし、このTALENは葉緑体移行が出来ないことがわかったため、葉緑体移行型Cas9ヌクレアーゼ (tp-Cas9) を新規に合成し、葉緑体移行することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Optimization of CRISPR/Cas9 genome editing to modify abiotic stress responses in plants. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Osakabe, Takahito Watanabe, Shigeo S Sugano, Risa Ueta, Ryosuke Ishihara, Kazuo Shinozaki, Keishi Osakabe
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: -
  • NAID: 120006240041
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genome engineering of woody plants: past, present and future (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Osakabe, Shigeo S Sugano and Keishi Osakabe
  • 雑誌名: Journal of Wood Science 巻: 62 号: 3 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1007/s10086-016-1548-5
  • NAID: 120006961148
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genome editing with engineered nucleases in plants. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Osakabe and Keishi Osakabe
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 巻: 56 号: 3 ページ: 389-400
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu170
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A mutated cytosine deaminase gene, codA (D314A), as an efficient negative selection marker for gene targeting in rice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Keishi Osakabe, Ayako Nishizawa-Yokoi, Namie Ohtsuki, Yuriko Osakabe, Seiichi Toki
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 55 号: 3 ページ: 658-665
  • DOI: 10.1093/pcp/pct183
  • NAID: 40020302254
  • 査読あり
• [雑誌論文] 人工エンドヌクレアーゼを利用した高等植物ゲノム改変技術の新展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 刑部敬史、刑部祐里子
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 32 ページ: 520-525
• [学会発表] ゼニゴケにおける高効率ゲノム編集ベクターの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 菅野茂夫，西浜竜一，白川一，松田頼子，髙木純平，西村いくこ，刑部敬史，河内孝之
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会大会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス（岩手県盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] CRISPR/Cas9によるシロイヌナズ ナ環境ストレス応答性遺伝子のゲ ノム編集 (2016)
  • 著者名/発表者名: 刑部 祐里子, 菅野 茂夫, 渡辺 崇人, 上田 梨紗, 石原 諒典, 篠崎 一雄, 刑部 敬史
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会大会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス（岩手県盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] 高効率 CRISPR/Cas9による SlIAA9 ノックアウトトマトの作出 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上田 梨紗, 阿部 千尋, 石原 諒典, 渡辺 崇人, 菅野 茂夫, 宮脇 克行, 野地 澄晴, 刑部 祐里子, 刑部 敬史
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会大会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス（岩手県盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] CRISPR/Cas9によるトマトIAA9 遺伝子を標的としたゲノム編集技術の確立 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上田 梨紗, 石原 諒典, 阿部 千尋, 渡辺 崇人, 菅野 茂夫, 宮脇 克行, 野地 澄晴, 刑部 祐里子, 刑部 敬史
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] CRISPR/Cas9によるトマトIAA9遺伝子を標的としたゲノム編集 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上田梨紗、石原諒典、渡辺崇人、菅野茂夫、宮脇克行、野地澄晴、刑部祐里子、刑部敬史
  • 学会等名: 第５６回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学（ 東京都世田谷区）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] CRISPR/Cas9による植物ゲノム編集技術開発と環境応答能の改変 (2015)
  • 著者名/発表者名: 刑部祐里子、菅野茂夫、篠崎一雄、野地澄晴、刑部敬史
  • 学会等名: 第５６回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学（ 東京都世田谷区）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [図書] Targeted Genome Editing Using Engineered Nucleases: ZFNs, TALENs, and the CRISPR/Cas9 System (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Osakabe and Keishi Osakabe
  • 総ページ数: 14
  • 出版者: Springer -Verlag