ゲノム編集によるバイシストロニックCreドライバーマウスの開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K14359
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 杉山 文博 筑波大学, 医学医療系, 教授 (90226481)
• 研究分担者: 水野 聖哉 筑波大学, 医学医療系, 助教 (10633141)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: CRISPR/Cas9 / バイシストロニック / creドライバーマウス

研究実績の概要

Cre-loxPシステムを用いた条件付き遺伝子欠損（Conditional Knockout, cKO）マウスは生命現象や病気の分子機構を個体レベルで解明するため必要なツールであり、その成功はCreドライバーマウスのCre遺伝子プロモーターの正確な転写能力に大きく依存する。内在性遺伝子の発現を模倣する最も信頼ある正確なCre遺伝子発現制御方法はその内在性遺伝子のプロモーター直下へのCre遺伝子ノックインであるが、そのアレルからの内在性遺伝子発現を欠損させることになる。そこで申請者はゲノム編集方法を利用し、興味ある内在性遺伝子を傷つけることなくCre遺伝子を同時に発現させるバイシストロニックCre発現システムによりCreドライバーマウスの開発を短期間で実施することに挑戦した。
１）Ins1遺伝子終止配列直上に2A-Cre遺伝子をノックインしたマウスをCRISPR/Cas9とドナーDNAの前核期卵導入によって作製した。作製されたマウスはCreレポーターマウスとの交配によりF1マウスを作製し解析した結果、膵島β細胞でのみCre-loxP遺伝子組換え能力を持つこと、Creドライバーマウスは耐糖能異常がないことが確認された。２）Gdf9遺伝子終止配列直上に2A-Cre遺伝子をノックインしたマウスを上記同様の方法で作製した。作製されたマウスはCreレポーターマウスとの交配によりF1マウスを作製し解析した結果、卵巣の卵子においてのみCre-loxP遺伝子組換え能力を持つことが確認された。これらの結果より、ゲノム編集によるバイシストロニック2A-Cre遺伝子のノックインはCreドライバーマウス作製において有用な方法であることが明らかとなった。

研究成果

• [国際共同研究] Suez Canal University(Egypt)
  • 国名: エジプト
  • 外国機関名: Suez Canal University
• [雑誌論文] Generation of CRISPR/Cas9-mediated bicistronic knock-in ins1-cre driver mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa Y, Hoshino Y, Ibrahim AE, Kato K, Daitoku Y, Tanimoto Y, Ikeda Y, Oishi H, Takahashi S, Yoshiki A, Yagami K, Iseki H, Mizuno S, Sugiyama F.
  • 雑誌名: Exp Anim. 巻: 65 ページ: 319-327
  • DOI: 10.1538/expanim.16-0016.
  • 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] CRISPR/Cas9を用いた膵β細胞特異的にCre酵素を発現するバイシストロニックCreドライバーマウスの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 長谷川賀一、星野貴一、アブデラジーイブラヒム、加藤花名子、大徳陽子、谷本陽子、池田祥久、大石久史、高橋智、八神健一、伊関大敬、水野聖哉、杉山文博
  • 学会等名: 第６３回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: ミューザ川崎シンフォニーホール（神奈川県 川崎市）
  • 年月日: 2016-05-18 – 2016-05-20