ランダム挿入機構の解明とベクター構造の最適化による高効率ヒトゲノム改変技術の開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04323
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 足立 典隆 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 教授 (30264675)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: ジーンターゲティング / ヒトゲノム / ゲノム修復

研究実績の概要

本研究では、任意の細胞に適用可能な安全で（オフターゲット変異を最小限に抑えた）効率的なジーンターゲティング法の開発を目指した。このため特に、細胞内に導入したベクターDNAの非特異的な組み込みがどのようなメカニズムで起こるかを解析し、どうすればこの頻度をゼロにできるかを究明することに注力した。その結果、ついにalternative end-joiningに必須の因子を解明することに成功した。さらに、この機構が大きく３つのタイプに分類されることをはじめて突き止めるとともに、Nalm-6細胞において常にターゲティング効率100％を達成するための戦略を確立するに至った。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

alternative end-joiningに必須の因子を明らかにした。また、常時ターゲティング効率100％を達成できた。まだ課題は残されているが、当初の計画以上に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

研究成果の普遍性を検討するとともに、ランダム挿入体の抑制を介したターゲティング効率化の安全性の検証が必要となる。

研究成果

• [国際共同研究] 南カリフォルニア大学/MDアンダーソンがん研究所(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: 南カリフォルニア大学/MDアンダーソンがん研究所
• [雑誌論文] Non-homologous DNA end joining and alternative pathways to double-strand break repair. (2017)
  • 著者名/発表者名: Chang HHY, Pannunzio NR, Adachi N, Lieber MR.
  • 雑誌名: Nature Rev. Mol. Cell Biol. 巻: 18 ページ: 495-506
  • DOI: 10.1038/nrm.2017.48
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dual loss of human POLQ and LIG4 abolishes random integration (2017)
  • 著者名/発表者名: Saito S, Maeda R, Adachi N.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TBP-like protein (TLP) disrupts the p53-MDM2 interaction and induces long-lasting p53 activation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Maeda R, Tamashiro H, Takano K, Takahashi H, Suzuki H, Saito S, Kojima W, Adachi N, Ura K, Endo T, Tamura TA.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 292(8) ページ: 3201-3212
  • DOI: doi: 10.1074/jbc.M116.763318
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mutations in XRCC4 cause primordial dwarfism without causing immunodeficiency. (2016)
  • 著者名/発表者名: Saito S, Kurosawa A, Adachi N.
  • 雑誌名: J. Hum. Genet. 巻: 61(8) ページ: 679-685
  • DOI: doi: 10.1038/jhg.2016.46
  • 査読あり / 謝辞記載あり