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2018 年度 実績報告書

ヒトゲノム由来の染色体外因子・・その基礎的理解から、革新的細胞工学技術へ

研究課題

研究課題/領域番号 16K08144
研究機関広島大学

研究代表者

清水 典明  広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (10216096)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード遺伝子増幅 / 遺伝子発現 / 動物細胞工学 / 反復配列 / 染色体外因子 / Double MInutes
研究実績の概要

(A)ゲノム中で高度反復配列となった場合に、遺伝子発現が抑制される配列と,逆に高める配列が存在することを見いだした。すなわち、様々な配列をスクリーニングすることにより、反復した場合にどのような配列が発現を高めるのか、逆にどのような配列が低くするのかのリストを得た。具体的に後者としてはプラスミド、ファージ、等、原核細胞由来配列や、ヒトゲノム中のSINE, LINE等が含まれ、前者にはヒトゲノム中の複製開始領域、核マトリックス結合領域、独自にヒトゲノムから単離したB-3-31配列等が含まれた。このような配列は、それ自体が分子生物学上重要な発見となるとともに、動物細胞工学への応用が期待される。(B)マウス人工染色体特異的に導入配列を増幅させる方法を樹立した。具体的には、IR/MAR配列と、標的配列との相同配列の2者を持つプラスミドDNAを、相同配列特異的に切断するCas9/guide RNAと同時に細胞に導入する方法である。さらに、この方法でなぜ標的配列に特異的に組み込まれるのかについての分子機構を明確にするとともに、人工染色体上でLactose operator配列を増幅させることで、lactose repressor-GFP発現細胞内で人工染色体を生細胞可視化することに成功した。この方法は、標的とする染色体配列特異的に目的配列を増幅させる方法として、より広範な適用範囲を持つ動物細胞工学技術として発展途中である。(C)増幅した遺伝子が局在する染色体外因子DMの動態について、DM特異的に2本鎖切断を誘導することにより、DMの核内での凝集、修復、細胞分裂後の微小核形成を介したDMの排出や構造変換、といった、がん生物学上極めて大事な現象を明確にすることができた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Generation and maintenance of acentric stable double minutes from chromosome arms in inter-species hybrid cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Noriaki Shimizu , Rita Kapoor1, Shuhei Naniwa, Naoto Sakamaru, Taku Yamada, You-ki Yamamura and Koh-ichi Utani
    • 雑誌名

      BMC Molecular and Cell Biology

      巻: 20 ページ: 20:2

    • DOI

      https://doi.org/10.1186/s12860-019-0186-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 染色体外因子の安定性と遺伝子増幅に与えるSIRT1の影響2018

    • 著者名/発表者名
      谷口諒之介、宇谷公一、Mirit Aladjem、清水典明
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 反復配列による遺伝子発現抑制 (RIGS)と、遺伝子発現活性化 (RIGA)2018

    • 著者名/発表者名
      大垣祐介、福間美樹、大崎究、清水典明
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 染色体外因子の排出に関与する細胞質ブレッビングと遺伝子増幅2018

    • 著者名/発表者名
      大岡侑司、宇谷公一、Mirit Aladjem、清水典明
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 配列特異的2本鎖切断が遺伝子増幅と染色体外因子の動態に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      大畠吉裕、鈴木航太、清水典明
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] マウス人工染色体特異的な目的遺伝子の増幅と、人工染色体の生細胞可視化2018

    • 著者名/発表者名
      阿蘇品愛美、 苗佳棋、桝本耀太、多田奈津子、田地野浩司、 清水典明
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会

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公開日: 2019-12-27  

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