ゲノム編集技術を用いた人工転写因子作成によるp21遺伝子の転写制御系の確立

• 研究課題/領域番号: 25550029
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 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: 藤原 智子(石川智子) (藤原 智子 / 石川 智子) 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70402922)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 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: メダカ / ゲノム編集技術 / 転写制御 / p21 / 放射線 / 損傷応答

研究成果の概要

近年、TALENs、CRISPRといったゲノム編集技術が注目されている。いずれも標的とするDNA配列への特異的な結合反応を利用した配列特異的DNA二重鎖切断導入システムによる変異導入系である。本研究では、DNA切断活性を転写制御活性に置き換えた人工転写因子を作成し、特定遺伝子の転写を制御できる系をメダカにおいて確立する事を目指した。DNA切断活性を失活させた変異Cas9と転写活性化因子VP64とのキメラ蛋白がメダカ細胞内で人工転写因子として機能することがβ-actin遺伝子のプロモーター領域を用いて確認できた。更に、p21の上流領域においても人工転写因子による制御が可能であることが確認できた。

研究成果

• [雑誌論文] Loss of follicle-stimulating hormone receptor function causes masculinization and sippression of ovarian development in genetically female medaka. (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) 号: 8 ページ: 3136-45
  • DOI: 10.1210/en.2013-2060
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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
• [雑誌論文] Human papillomavirus and p53 mutations in head and neck squamous cell carcinoma among Japanese population. (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 Sci. 巻: 105(4) 号: 4 ページ: 409-417
  • DOI: 10.1111/cas.12369
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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: Mutat Res, 巻: 760 ページ: 24-32
  • DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2013.12.004
  • 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 Rep. 巻: 5(1) 号: 1 ページ: 99-113
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2013.08.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] ATF6α/β-mediated adjustment of ER chaperone levels is essential for development of the notochord in medaka fish. (2013)
  • 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: Mol Biol Cell 巻: 24(9) 号: 9 ページ: 1387-1395
  • DOI: 10.1091/mbc.e12-11-0830
  • 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・一橋講堂
  • 年月日: 2015-01-20 – 2015-01-21
• [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: 鹿児島・鹿児島県民交流センター
  • 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: 鹿児島・鹿児島県民交流センター
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [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: 鹿児島・鹿児島県民交流センター
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] Functional conversion of (6-4) photolyase and CPD photolyase (2014)
  • 著者名/発表者名: Daichi Yamada, Junpei Yamamoto, Tomoko Ishikawa, Tomohiro Suzuki, I M. Mahaputra Wijaya, Tatsuya Iwata, Elizabeth D. Getzoff, Takeshi Todo, Shigenori Iwai and Hideki Kandori
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 北海道・札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] ゲノム編集技術：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18回日本光生物学協会年会
  • 発表場所: 大阪・大阪市立大学学術総合センター
  • 年月日: 2014-08-22 – 2014-08-23
• [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、佐久間 哲史、山本 卓、藤堂 剛
  • 学会等名: 第18回日本光生物学協会年会
  • 発表場所: 大阪・大阪市立大学学術総合センター
  • 年月日: 2014-08-22 – 2014-08-23
• [学会発表] 変異導入による(6-4)光回復酵素からCPD光回復酵素への機能転換 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田 大智、山元 淳平、.I. M. Mahaputra Wijaya、岩田 達也、鈴木智大、石川 智子、Elizabeth D. Getzoff、藤堂 剛、岩井 成憲、神取 秀樹
  • 学会等名: 第18回日本光生物学協会年会
  • 発表場所: 大阪・大阪市立大学学術総合センター
  • 年月日: 2014-08-22 – 2014-08-23
• [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・大阪大学医学部学友会館
  • 年月日: 2014-07-25 – 2014-07-26
• [学会発表] メダカにおけるゲノム編集技術(TALENs)を用いた損傷乗り越えDNA合成ポリメラーゼ遺伝子群変異体の作製 (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36回光医学光生物学会
  • 発表場所: 大阪・大阪大学医学部学友会館
  • 年月日: 2014-07-25 – 2014-07-26
• [学会発表] メダカにおける人工ヌクレアーゼ（TALEN）を用いた損傷乗り越えポリメラーゼ変異体の作製 (2013)
  • 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: 日本環境変異原学会第42回大会
  • 発表場所: 岡山市
• [学会発表] Targeted Inactivation of Rev1 gene (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
• [学会発表] The molecular structure and damaged-DNA repair activity affected by the chromophore binding states in Cryptochrome-DASH from Platynereis dumerili (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Zikihara, Kohei Kasakawa, Tomoko Ishikawa, Kristin Tessmar-Raible, Satoru Tokutomi, Takeshi Todo
  • 学会等名: The 6th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • 発表場所: Sydney, Australia
• [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
• [学会発表] DNA-PK 自己リン酸化異常時におけるp53のDSB 修復経路選択への関わり (2013)
  • 著者名/発表者名: 大西 壽子、漆原 佑介、藤原 智子、尾田 正二、藤堂 剛、三谷 啓志
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: 青森市
• [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 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原(石川) 智子、藤川 芳宏、中村 公美、藤堂 剛
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: 青森市
• [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 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤川 芳宏、藤原（石川） 智子、中村 公美、佐久間 哲史、山本 卓、藤堂 剛
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: 青森市
• [学会発表] ゲノム編集技術TALEN を用いた特異的欠損部位変異の作製方法の樹立；メダカRev1 BRCT ドメイン欠損変異体作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村 公美、藤原（石川） 智子、佐久間 哲史、山本 卓、藤堂 剛
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: 青森市
• [学会発表] Genome editing in medaka: targeted inactivation of TLS polymerase genes usingTALENs (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Fujikawa, Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Kumi Nakamura, Tetsushi Sakuma, Takashi Yamamoto, Takeshi Todo
  • 学会等名: 18th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] ATF6α/β-mediated adjustment of ER chaperone levels is essential for development of the notochord in medaka fish (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokiro Ishikawa, Tetsuya Okada, Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Takeshi Todo, Yasuhiro Kamei, Shuji Shigenobu, Minoru Tanaka, Taro L. Saito, Jun Yoshimura, Shinichi Morishita, Atsushi Toyoda, Yoshiyuki Sakaki, Yoshihito Taniguchi, Shunichi Takeda, Kazutoshi Mori
  • 学会等名: 18th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] Genome editing in medaka: targeted inactivation of DNA photolyase family genes using CRISPR system (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Yoshihiro Fujikawa, Kumi Nakamura, Takeshi Todo
  • 学会等名: 18th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] Genome editing in medaka: targeted inactivation of Rev1 gene by TALEN (2013)
  • 著者名/発表者名: Kumi Nakamura, Yoshihiro Fujikawa, Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Tetsushi Sakuma, Takashi Yamamoto, Takeshi Todo
  • 学会等名: 18th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 発表場所: 仙台市