脳機能解析に特化した全哺乳類胚への応用可能な一世代遺伝子改変動物作成法の開発

• 研究課題/領域番号: 26640007
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 神経生理学・神経科学一般
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 崎村 建司 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40162325)
• 連携研究者: 阿部 学 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (10334674)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 遺伝子編集 / CRISPR/Casシステム / 胚操作 / コンディショナルノックアウト / レンチウイルスベクター / CRISPR/CAS9 / 遺伝子改変動物 / CRISPR/ Cas9

研究成果の概要

本研究の目的は、一世代で任意の遺伝子の機能解析を可能とする動物作出技術を開発することである。このためCRISPR/Casシステムを用いたコンディショナルターゲティングに相当する遺伝子改変動物作製法の開発を計画した。
まず、CreあるいはtTA依存的Cas9発現マウスを樹立し、レンチウィルスベクターによりマウス初期胚へ効率的に外来遺伝子を導入できることを確認した。さらに受精卵を用いた電気穿孔法による低分子タグの一世代ノックインマウス作製法の開発に成功した。これらの技術は原理的に他の哺乳類に適用できることから、サルなどを用いた脳高次機能、疾患の分子機序解析のための基盤技術になると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Structure–function relationships between aldolase C/Zebrin II expression and complex spike synchrony in the cerebellum (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi S, Yamazaki M, Miyazaki T, Watanabe M, Sakimura K, Kano M, Kitamura K
  • 雑誌名: J Neurosci. 巻: 35 号: 2 ページ: 843
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2170-14.2015
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Anterograde C1ql1 signaling is required in order to determine and maintain a single-winner climbing fiber in the mouse cerebellum. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kakegawa W, Mitakidis N, Miura E, Abe M, Matsuda K, Takeo YH, Kohda K, Motohashi J, Takahashi A, Nagao S, Muramatsu SI, Watanabe M, Sakimura K, Aricescu AR, Yuzaki M
  • 雑誌名: Neuron 巻: 85 号: 2 ページ: 316-329
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2014.12.020
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] STAT5 Orchestrates Local Epigenetic Changes for Chromatin Accessibility and Rearrangements by Direct Binding to the TCRγ Locus. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wagatsuma K, Tani-Ichi S, Liang B, Shitara S, Ishihara K, Abe M, Miyachi H, Kitano S, Hara T, Nanno M, Ishikawa H, Sakimura K, Nakao M, Kimura H, Ikuta K.
  • 雑誌名: J Immunol. 巻: 195 号: 4 ページ: 1804-14
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1302456
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Spatiotemporal profiles of arginine vasopressin transcription in cultured suprachiasmatic nucleus. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, T.;Nakajima, Y.;Yamada, Y.;Enoki, R.;Watanabe, K.;Yamazaki, M.;Sakimura, K.;Honma, S.;Honma, K.
  • 雑誌名: Eur J NEUROSC 巻: 42 号: 9 ページ: 2411-2423
  • DOI: 10.1111/ejn.13061
  • NAID: 120005853065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Corticofugal GABAergic projection neurons in the mouse frontal cortex. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomioka R, Sakimura K, Yanagawa Y.
  • 雑誌名: Front Neuroanat. 巻: 9 ページ: 133-133
  • DOI: 10.3389/fnana.2015.00133
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A CDC42EP4/septin-based perisynaptic glial scaffold facilitates glutamate clearance. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ageta-Ishihara N, Yamazaki M, Konno K, Nakayama H, Abe M, Hashimoto K, Nishioka T, Kaibuchi K, Hattori S, Miyakawa T, Tanaka K, Huda F, Hirai H, Hashimoto K, Watanabe M, Sakimura K, Kinoshita M.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 6 号: 1 ページ: 10090-10090
  • DOI: 10.1038/ncomms10090
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Analysis of RNA metabolism in peripheral WBCs of TDP-43 KI mice identifies novel biomarkers of ALS. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, M.;Hara-Miyauchi, C.;Ohta, H.;Sakimura, K.;Okano, H.;Okano, H. J.
  • 雑誌名: Neurosci Res 巻: － ページ: 12-22
  • DOI: 10.1016/j.neures.2015.11.009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relative contribution of TARPs γ-2 and γ-7 to cerebellar excitatory synaptic transmission and motor behavior. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki M, Le Pichon CE, Jackson AC, Cerpas M, Sakimura K, Scearce-Levie K, Nicoll RA.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 112(4) 号: 4
  • DOI: 10.1073/pnas.1423670112
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expansion of stochastic expression repertoire by tandem duplication in mouse Protocadherin-α cluster. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kaneko R, Abe M, Hirabayashi T, Uchimura A, Sakimura K, Yanagawa Y, Yagi T.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 4 号: 1 ページ: 6263-6263
  • DOI: 10.1038/srep06263
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] ラットES細胞神経生物学から遺伝子改変動物作製の効率化：妊娠維持障害の改善 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中務胞,夏目里恵、高田華子、崎村建司
  • 学会等名: MB2015（第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生学会合同大会）
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 国際学会
• [学会発表] Localization of neuropathic pain-related protein,BEGAIN in the spinal dorsal horn. (2015)
  • 著者名/発表者名: T.Katano、M.Watanabe, M.Yamazaki, M.Abe, I.Yao, K.Sakimura, S.Ito
  • 学会等名: Neuroscience2015
  • 発表場所: Chicago,USA
  • 年月日: 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] Dual effects of serotoninergic inputs on the local circuits regulating the corticotropin-releasing factor neurons in the paraventricular nucleus of the hypothalamus: An electrophysioligical study using the CRF-Venus Δneo mouse. (2015)
  • 著者名/発表者名: T.Sato、T.Sugaya. T.Fuse, K.Uchida, A.H.Talukder,J.Kono, N.Sugimoto,S.Yamagata, M.Abe, M.Yamazaki, A.Fukuda,K.Sakimura,K.Itoi
  • 学会等名: Neuroscience2015
  • 発表場所: Chicago,USA
  • 年月日: 2015-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] Arc/arg3.1 knockout mice exhibit behavioral flexibility in a serial reversal learning task. (2015)
  • 著者名/発表者名: H.Okuno、T.Endo,R.Kim,K.Minatohara,A.Araki,M.Abe,M.Kakeyama,K.Sakimura,H.Bito
  • 学会等名: Neuroscience2015
  • 発表場所: Chicago,USA
  • 年月日: 2015-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] Behavioral analysis of GluD1 deficient mice with the pure genetic background. (2015)
  • 著者名/発表者名: C.Nakamoto、R.Natsume, E.Nakatsukasa,M.Abe,M.Watanabe, K.Sakimura
  • 学会等名: Neuroscience2015
  • 発表場所: Chicago,USA
  • 年月日: 2015-10-18
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular determinants underlying heterogeneity in AMPAR content across CA1 Schaffer collateral synapses. (2015)
  • 著者名/発表者名: M.Yamasaki、M.Fukaya, M.Yamazaki, M.Abe, K.Sakimura, M.Watanabe
  • 学会等名: Neuroscience2015
  • 発表場所: Chicago,USA
  • 年月日: 2015-10-18
  • 国際学会
• [学会発表] 生命科学リソースとしての遺伝子改変動物の未来 (2015)
  • 著者名/発表者名: 﨑村建司
  • 学会等名: がん・ゲノム・脳-3分野合同シンポジウム
  • 発表場所: 一橋大学一橋講堂（東京都千代田区）
  • 年月日: 2015-08-19
  • 招待講演
• [学会発表] 低親和性カイニン酸受容体サブユニット、GluK2及びGluK3欠損マウスの行動解析 Analysis of behavioral phenotypes in low affinity kainate-type subunits deficient mice (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺和泉、今野幸太郎、明石馨、阿部学、夏目里恵、渡辺雅彦、崎村建司
  • 学会等名: 第38回日本神経科学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-29
  • 国際学会
• [学会発表] ラット胚移植における三種混合麻酔の有用性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中務胞、夏目里恵、中本千尋、崎村建司
  • 学会等名: 第62回実験動物学会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-05-29
  • 国際学会
• [学会発表] Gene targeting and genome editing in C57BL/6 mouse strain for brain research (2015)
  • 著者名/発表者名: M.Abe,K.Sakimura
  • 学会等名: BRI International Symposium 2015
  • 発表場所: 新潟県新潟市
  • 年月日: 2015-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] ラットES細胞から遺伝子改変動物作製の効率化：桑実胚を用いたキメラ胚作出法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中務胞、夏目里恵、中本千尋、崎村建司
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会大会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-11-26
• [学会発表] The dynamics and function of two glutamate receptor delta subunits (2014)
  • 著者名/発表者名: C.Nakamoto、I.Watanabe,R.Natsume,E.Nakatsukasa,K.Konno,M.Abe,M.Watanabe,K.Sakimura
  • 学会等名: SFN2014
  • 発表場所: アメリカ、ワシントン
  • 年月日: 2014-11-16
• [学会発表] Kainate receptor gluk2 and gluk5 subunits are involved in locomotor activity (2014)
  • 著者名/発表者名: I. Watanabe、K. Akashi, M. Abe, R. Natsume, K. Konno, M. Watanabe, K. Sakimura
  • 学会等名: 9th FENS forum of Neuroscience
  • 発表場所: イタリア、ミラノ
  • 年月日: 2014-07-08
• [学会発表] ＥＳ細胞からの効率的な遺伝子改変ラットの作製：凍結胚を用いたキメラ胚作出法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中務胞,夏目里恵、中本千尋、崎村建司
  • 学会等名: 第61回実験動物学会
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-05-16
• [備考] 新潟大学脳研究所細胞神経生物学
  • URL: http://www.bri.niigata-u.ac.jp/~cellular/