新規な一塩基置換導入法の確立と疾患関連SNPの機能解析への応用

• 研究課題/領域番号: 25830138
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ゲノム医科学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 落合 博 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任講師 (60640753)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: TALEN / 一塩基多型 / 一塩基置換 / ゲノム編集 / 遺伝子ターゲティング / PCS / 遺伝性疾患 / 相同組換え / SNP / 人工ヌクレアーゼ / 遺伝病

研究成果の概要

染色分体早期解離 (PCS) 症候群は，染色体異数性と高発がん性を特徴とする希少な常染色体劣性遺伝病である．本疾患の原因の一つはBUBR1タンパク質の機能低下である．我々は日本人PCS患者家系において，本疾患発症と極めて相関の高い一塩基置換を，BUBR1遺伝子上流44kbの位置に見出した．本塩基置換が疾患の原因か否かを調べるために，TALENを利用した一塩基置換法を確立し，ヒト培養細胞に本塩基置換を導入した．一塩基置換導入細胞において，PCS症候群患者細胞に特有な形質が認められたことから，本置換が疾患の原因変異であることが強く示唆された．

研究成果

• [雑誌論文] The microtubule depolymerizing activity of a mitotic kinesin protein KIF2A drives primary cilia disassembly coupled with cell proliferation (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto T, Hosoba K, Ochiai H, Royba E, Izumi H, Sakuma T, Yamamoto T, Matsuura S
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 10 号: 5 ページ: 664-673
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2015.01.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 新規一塩基置換導入法による高発がん性遺伝病の原因変異の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 落合 博, 松浦 伸也
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 252 ページ: 153-158
• [雑誌論文] Stochastic promoter activation affects Nanog expression variability in mouse embryonic stem cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Ochiai, H., Sugawara, T., Sakuma, T., Yamamoto, T.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 7125-7125
  • DOI: 10.1038/srep07125
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TALEN-mediated single-base-pair editing identification of an intergenic mutation upstream of BUB1B as causative of PCS (MVA) syndrome. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ochiai H, Miyamoto T, Kanai A, Hosoba K, Sakuma T, Kudo Y, Asami K, Ogawa A, Watanabe A, Kajii T, Yamamoto T, Matsuura S.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 111(4) 号: 4 ページ: 1461-6
  • DOI: 10.1073/pnas.1317008111
  • 査読あり
• [雑誌論文] 哺乳類培養細胞におけるTALENを用いた遺伝子改変 ～マウスES細胞における遺伝子ターゲティングを例に (2014)
  • 著者名/発表者名: 落合 博
  • 雑誌名: 実験医学別冊 最強のステップUPシリーズ 今すぐ始めるゲノム編集 TALEN＆CRISPR/Cas9の必須知識と実験プロトコール 巻: 40 ページ: 62-72
• [雑誌論文] High efficiency TALENs enable FO functional analysis by targeted gene disruption in Xenopus laevis embryos. (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki KI, Isoyama Y, Kashiwagi K, Sakuma T, Ochiai H, Furuno N, Kashiwagi A and Yamamoto T.
  • 雑誌名: Biology Open 巻: (In press) 号: 5 ページ: 448-452
  • DOI: 10.1242/bio.20133855
  • 査読あり
• [学会発表] Simultaneous live imaging of the transcription and nuclear position of specific genes (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ochiai, Takeshi Sugawara, Takashi Yamamoto
  • 学会等名: 2015 Cold Spring Harbor Symposium 21st Century Genetics: Genes at Work
  • 発表場所: NY, USA
  • 年月日: 2015-05-26 – 2015-06-01
• [学会発表] Simultaneous live-imaging of gene position and its transcriptional activity in mouse embryonic stem cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ochiai, Takeshi Sugawara, Takashi Yamamoto
  • 学会等名: 4D Nucleome 2014
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2014-12-17 – 2014-12-20
• [学会発表] Stochastic promoter activation affects gene expression variability in murine embryonic stem cell (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ochiai, Takeshi Sugawara, Tetsushi Sakuma, Takashi Yamamoto
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory meeting 2014 NUCLEAR ORGANIZATION & FUNCTION
  • 発表場所: NY, USA
  • 年月日: 2014-08-19 – 2014-08-23
• [学会発表] TALEN-mediated single-base-pair editing reveals the functional significance of an intergenic single nucleotide variant (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ochiai
  • 学会等名: International Symposium on RNAi and Genome Editing Research
  • 発表場所: Tokushima, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] TALEN-mediated single-base-pair editing in PCS syndrome (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ochiai
  • 学会等名: 3rd International Genome Engineering & Genome Editing-2014 Meeting on 'Synthetic Biology to Zinc Finger Nucleases & CRISPRs Regulation'
  • 発表場所: Boston, USA
  • 招待講演
• [備考] 研究者紹介：ResearchGate
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Hiroshi_Ochiai3/
• [備考] 研究者紹介：Google scholar
  • URL: http://scholar.google.com/citations?user=PO2IK08AAAAJ&hl=en&oi=sra
• [産業財産権] ＤＮＡ結合ドメインを含むポリペプチド (2013)
  • 発明者名: 7. 佐久間哲史、山本 卓、落合 博、松浦伸也、宮本達雄
  • 権利者名: 7. 佐久間哲史、山本 卓、落合 博、松浦伸也、宮本達雄
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-166768
  • 出願年月日: 2013-08-09