次世代染色体工学の確立

• 研究課題/領域番号: 26670165
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 病態医化学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 内匠 透 国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, シニアチームリーダー (00222092)
• 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: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: コピー数多型 / 染色体工学 / ゲノム編集技術 / 自閉症 / ES細胞 / ゲノム編集 / CRISPR / TALEN

研究成果の概要

コピー数多型（CNV）は、ゲノム上の重複、欠失などを表し、癌や精神疾患などの様々な疾患の原因と考えられている。それら疾患の病態解明、治療法の開発のためにはCNVモデルの開発が必須である。本研究では、最新のゲノム編集技術を用いて、簡便、高速、高効率を兼ね備えた「次世代」染色体工学の確立を目指した。実際にゲノム編集技術と相同組み替え用遺伝子を用いて、長い（Mbオーダー）ゲノムの欠損を作製することに成功した。ゲノム編集技術による「次世代」染色体工学の開発により、CNVの作製は革新的に早くなり、網羅的ヒトCNVモデルの構築が可能になり、また将来のゲノム治療の基盤的技術となりうる。

研究成果

• [雑誌論文] Sequence features associated with the cleavage efficiency of CRISPR/Cas9 system (2016)
  • 著者名/発表者名: Liu X, Homma A, Sayadi J, Yang S, Ohashi J, Takumi T
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 号: 1 ページ: 19675-19675
  • DOI: 10.1038/srep19675
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Consistency between the neuroanatomical and behavioural phenotype in the 15q11-13 duplication mouse model (2015)
  • 著者名/発表者名: Ellegood, J. Nakai, N., Nakatani, J., Henkelman, R. M., Takumi, T. and Lerch, J.
  • 雑誌名: Autism Res. 巻: in press 号: 5 ページ: 545-555
  • DOI: 10.1002/aur.1469
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Altered Microglia in the Amygdala Are Involved in Anxiety-related Behaviors of a Copy Number Variation Mouse Model of Autism (2015)
  • 著者名/発表者名: Shigemori, T., Sakai, A., Takumi, T., Itoh, Y. and Suzuki H.
  • 雑誌名: 日医大誌 巻: 82 号: 2 ページ: 92-99
  • DOI: 10.1272/jnms.82.92
  • NAID: 130005068463
  • ISSN: 1345-4676, 1347-3409
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] MOdel mice for 15q11-13 duplication syndrome exhibit late-onset obesity and altered lipid metabolism (2015)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto R, Tamada K, Liu X, Okubo H, Ise S, Ohta H, Ruf S, Nakatani J, Kohno N, Spitz F, Takumi T
  • 雑誌名: Hum Mol Genet 巻: 24 号: 16 ページ: 4559-4572
  • DOI: 10.1093/hmg/ddv187
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cerebllar associative sensory learning defects in five mouse autism models (2015)
  • 著者名/発表者名: Kloth AD, Badura A, Li A, Cherskov A, Connolly SG, Giovannucci A, Bangash MA, Grasselli G, Penagarikano O, Piochon C, Tsai PT, Geschwind DH, Hansel C, Sahin M, Takumi T, Worley PF, Wang SS
  • 雑誌名: Elife 巻: 9
  • DOI: 10.7554/elife.06085
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Autism spectrum disorder model mice: Focus on copy number variation and epigenetics (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakai N, Otsuka S, Myung J, Takumi T
  • 雑誌名: Sci China Life Sci 巻: 58 号: 10 ページ: 976-984
  • DOI: 10.1007/s11427-015-4891-7
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transcriptome profiling of white adipose tissue in a mouse model for 15q duplication syndrome (2015)
  • 著者名/発表者名: Liu X, Tamada K, Kishimoto R, Okubo H, Ise S, Ohta H, Ruf S, Nakatani J, Kohno N, Spitz F, Takumi T
  • 雑誌名: Genom Data 巻: 5 ページ: 394-396
  • DOI: 10.1016/j.gdata.2015.06.035
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Modeling neurodevelopmental disorders (2015)
  • 著者名/発表者名: Toru Takumi
  • 学会等名: EMBO Conference on Neural Development-Function and Dysfunction
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2015-12-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Modeling Autism (2015)
  • 著者名/発表者名: Toru Takumi
  • 学会等名: Asia Pacific Regional IMFAR
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2015-11-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The development of copy number variation (CNV) database for autism spectrum disorder (ASD) (2015)
  • 著者名/発表者名: Xiaoxi Liu, Jun Nomura, Yoko Yamaguchi, Toru Takumi
  • 学会等名: American Society of Human Genetics Annual Meeting (ASHG) 2015
  • 発表場所: Baltimore, MD, USA
  • 年月日: 2015-10-06
  • 国際学会
• [学会発表] Modeling Autism (2015)
  • 著者名/発表者名: Toru Takumi
  • 学会等名: 第５８回日本神経化学会大会
  • 発表場所: さいたま
  • 年月日: 2015-09-11
  • 招待講演
• [学会発表] Modeling Autism (2015)
  • 著者名/発表者名: Toru Takumi
  • 学会等名: ISN Satellite Meeting 20015, The Frontiers in Neurodevelopmental Disorders (FiND)
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2015-08-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Biological analysis of autism model mice that have 15q11-13 chromosome duplication (2015)
  • 著者名/発表者名: Jin Nakatani, Natsu Koyama, Seiji Hitoshi, Toru Takumi, Akihiko Shiino, Shigehiro Morikawa, Toshiro Inubushi
  • 学会等名: 第３８回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Cortical excitatory/inhibitory imbalance in a mouse model for human 15q11-13 duplication (2015)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Nakai, Yasuhito Watanabe, Yoshinobu Kawamura, Taisuke Miyazaki, Masahiko Watanabe, Shigeo Okabe, Masanobu Kano, Kouichi Hashimoto, Toru Takumi
  • 学会等名: 第３８回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Increased ratio of cortical excitatory/inhibitory and modulation by serotonin in a mouse model for human 15q11-13 duplication seen in autism (2015)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Nakai, Yasuhito Watanabe, Yoshinobu Kawamura, Taisuke Miyazaki, Masahiko Watanabe, Masanobu Kano, Kouichi Hashimoto, Toru Takumi
  • 学会等名: 2015 Bridging Biomedical Worlds Conference, From Neural Circuitry to Neurotechnology
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2015-05-11
  • 国際学会
• [学会発表] ゲノム編集技術による簡便迅速かつ高効率な次世代染色体工学の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野村淳、佐久間哲史、神田暁史、岸本恵子、前田知花、外丸祐介、山本卓、内匠透
  • 学会等名: 第３７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] 次世代染色体工学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内匠透
  • 学会等名: 第８７回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [図書] 今すぐ始めるゲノム編集 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野村 淳、内匠 透
  • 総ページ数: 205
  • 出版者: 羊土社