モデル脊椎動物における新規発生工学解析技術の開発

• 研究課題/領域番号: 26640064
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 実験動物学
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 川原 敦雄 山梨大学, 総合研究部, 教授 (10362518)
• 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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: ゲノム編集技術 / CRISPR/Cas9 / ノックイン法 / ゼブラフィッシュ / 遺伝子破壊 / 遺伝子置換 / 発生工学解析技術 / モデル生物

研究成果の概要

CRISPR/Cas9はゼブラフィッシュのゲノム改変に有用であるが、外来遺伝子を標的遺伝子座に精巧に挿入する手法は十分には開発されていない。本研究では、標的ゲノム部位に対する短い相同配列を付加したレポーター遺伝子を用いることで標的遺伝子座にEGFP遺伝子を精巧に挿入することに成功した。さらに、このゲノム改変が生殖系列に移行することを示し新規ノックイン法として機能することを明らかにした。加えて、化学合成したcrRNA、tracrRNAとCas9タンパク質で構成される即効型CRISPR/Cas9を開発し、EGFP遺伝子を標的遺伝子座に挿入できうることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Mindbomb 2 is dispensable for embryonic development and Notch signalling in zebrafish (2015)
  • 著者名/発表者名: Mikami S, Nakaura M, Kawahara A, Mizoguchi T, Itoh M
  • 雑誌名: Biol Open 巻: 4 号: 11 ページ: 1576-82
  • DOI: 10.1242/bio.014225
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Maternal and Zygotic Sphingosine Kinase 2 Are Indispensable for Cardiac Development in Zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hisano Y, Inoue A, Okudaira M, Taimatsu K, Matsumoto H, Kotani H, Ohga R, Aoki J, Kawahara A.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 290 号: 24 ページ: 14841-14851
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.634717
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of sphingosine-1-phosphate receptor mutants during zebrafish embryogenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hisano Y, Inoue A, Taimatsu K, Ota S, Ohga R, Kotani H, Muraki M, Aoki J, Kawahara A
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 20 号: 8 ページ: 647-658
  • DOI: 10.1111/gtc.12259
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Precise in-frame integration of exogenous DNA mediated by CRISPR/Cas9 system in zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hisano Y, Sakuma T, Nakade S, Ohga R, Ota S, Okamoto H, Yamamoto T, Kawahara A.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 5 号: 1 ページ: 8841-8841
  • DOI: 10.1038/srep08841
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Maternal and Zygotic Sphingosine Kinase 2 are Indispensable for Cardiac Development in Zebrafish (2015)
  • 著者名/発表者名: Hisano Y, Inoue A, Okudaira M, Taimatsu K, Matsumoto H, Kotani H, Ohga R, Aoki J, Kawahara A
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Overexpression of autotaxin, a lysophosphatidic acid-producing enzyme, enhances cardia bifida induced by hypo-sphingosine-1-phosphate signaling in zebrafish embryo (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakanaga K, Hama K, Kano K, Sato T, Yukiura H, Inoue A, Saigusa D, Tokuyama H, Tomioka Y, Nishina H, Kawahara A, Aoki J
  • 雑誌名: J. Biochem 巻: 155 号: 4 ページ: 235-241
  • DOI: 10.1093/jb/mvt114
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multiple genome modifications by the CRISPR/Cas9 system in zebrafish (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ota, Yu Hisano, Yohshiya Ikawa, Atsuo Kawahara
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 19 号: 7 ページ: 555-564
  • DOI: 10.1111/gtc.12154
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Efficient generation of knock-in transgenic zebrafish carrying reporter/driver genes by CRISPR/Cas9-mediated genome engineering (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura, Y., Hisano, Y., Kawahara, A., and Higashijima, S.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 6545-6545
  • DOI: 10.1038/srep06545
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Efficient multiple genome modifications induced by the CRISPR/Cas9 system in zebrafish (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsuo Kawahara
  • 学会等名: Conference on Transposition and Genome Engineering 2015
  • 発表場所: Nara Kasugano International Forum（奈良県奈良市）
  • 年月日: 2015-11-17
  • 国際学会
• [学会発表] 小型魚類におけるゲノム編集技術の現状 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川原敦雄, 安斎賢, 大道裕
  • 学会等名: 第21回 小型魚類研究会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-19
  • 招待講演
• [学会発表] CRISPRによる効率的なゲノム改変 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川原敦雄
  • 学会等名: 日本薬理学会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2015-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] Maternally- and zygotically-supplied S1P is essential for the cardiac development in zebrafish (2015)
  • 著者名/発表者名: 川原敦雄
  • 学会等名: 6th International Conference on Phospholipase A2 and Lipid Mediator
  • 発表場所: Keio Plaza Hotel（東京都）
  • 年月日: 2015-02-10
• [学会発表] ゲノム編集技術を活用した生命科学研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川原敦雄
  • 学会等名: 内分泌代謝学サマーセミナー
  • 発表場所: 富士レークホテル（山梨県・富士河口湖町）
  • 年月日: 2014-07-12
  • 招待講演
• [学会発表] CRISPR/Cas9-mediated genome modifications in zebrafish (2014)
  • 著者名/発表者名: 川原敦雄
  • 学会等名: 日本発生生物学会
  • 発表場所: ウイング愛知（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2014-05-28
• [図書] 進化するゲノム編集技術 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川原敦雄 他57名
  • 総ページ数: 386
  • 出版者: 株式会社エヌ･ティー･エス 刊
• [図書] 実験医学 vol.32, No.11, p1721-1725 (2014)
  • 著者名/発表者名: 太田聡、川原敦雄
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 山梨医科学雑誌30巻1号, p1-5 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川原敦雄
  • 出版者: 山梨大学医学会
• [備考] 山梨大学新着情報トピックス
  • URL: http://www.yamanashi.ac.jp/topics/post-1275/