小型魚類変異体に基づく脊椎動物遺伝子の網羅的機能比較解析

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17018034
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 川上 浩一 国立遺伝学研究所, 個体遺伝研究系, 教授 (70195048)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 動物ゲノム / ゲノム機能発現 / 遺伝子発現調節 / ゲノムデータベース

研究概要

モデル脊椎動物ゼブラフィッシュにおいてTol2トランスポゾン転移システムを用いて、遺伝子トラップ法、エンハンサートラップ法、Gal4-UAS法、in vivoで転移を誘導する方法などの新しい遺伝学的方法論の開発に成功した。これらの方法を駆使し、組織・細胞・器官特異的にGFPあるいはGal4を発現するトランスジェニックフィッシュを600系統以上作製した。これら系統を基に、重要な発生関連遺伝子の機能解析を行った。さらにデータベースを構築し国内外の研究者との共同研究を推進した。これらの研究成果を通じて脊椎動物遺伝子機能解明研究の進展に大きく貢献した。

研究成果

• [雑誌論文] Mys Protein Regulates Protein Kinase A Activity by Interacting with Regulatory Type IαSubunit during Vertebrate Development. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kotani, T., Iemura, S.I., Natsume, T., Kawakami, K., Yamashita, M.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 285(in press) ページ: 5106-5116
• [雑誌論文] Sleep-wake regulation and hypocretin-melatonin interaction in zebrafish. (2009)
  • 著者名/発表者名: Appelbaum, L., Wang, G.X., Maro, G.S., Mori, R., Tovin, A., Marin, W., Yokogawa, T., Kawakami, K., Smith, S.J., Gothilf, Y., Mignot, E., Mourrain, P.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106 ページ: 21942-21947
• [雑誌論文] Illuminating cell-cycle progression in the developing zebrafish embryo. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, M., Sakaue-Sawano, A., Iimura, T., Fukami, K., Kitaguchi, T., Kawakami, K., Okamoto, H., Higashijima, SI., Miyawaki, A.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106 ページ: 20812-20817
• [雑誌論文] A novel conserved evx1 enhancer links spinal interneuron morphology and cis-regulation from fish to mammals. (2009)
  • 著者名/発表者名: Suster, M.L., Kania, A., Liao, M., Asakawa, K., Charron, F., Kawakami, K., Drapeau, P.
  • 雑誌名: Developmental Biology 325 ページ: 422-433
• [雑誌論文] Afferent neurons of the zebrafish lateral line are strict selectors of hair-cell orientation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Faucherre, A., Pujol-Marti J., Kawakami, K., Lopez-Schier, H.
  • 雑誌名: PLoS One 4 ページ: e4477
• [雑誌論文] Mechanism of development of ionocytes rich in vacuolar-type H(+)-ATPase in the skin of zebrafish larvae. (2009)
  • 著者名/発表者名: Esaki, M., Hoshijima, K., Nakamura, N., Munakata, K., Tanaka, M., Ookata, K., Asakawa, K., Kawakami, K., Wang, W., Weinberg, E.S., Hirose, S.
  • 雑誌名: Developmental Biology 329 ページ: 116-129
• [雑誌論文] Olfactory neural circuitry for attraction to amino acids revealed by transposon-mediated gene trap approach in zebrafish (2009)
  • 著者名/発表者名: Koide, T., Miyasaka, N., Morimoto, K., Asakawa, K., Urasaki, A., Kawakami, K., Yoshihara, Y.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106 ページ: 9884-9889
• [雑誌論文] Dynamic coupling of pattern formation and morphogenesis in the developing vertebrate retina (2009)
  • 著者名/発表者名: Picker, A., Cavodeassi, F., Machate, A., Bernauer, S., Hans, S., Abe, G., Kawakami, K., Wilson, S.W., Brand, M.
  • 雑誌名: PLoS Biology 7(10) ページ: e1000214
• [雑誌論文] Transposon-mediated BAC transgenesis in zebrafish and mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Suster, M.L., Sumiyama, K., Kawakami, K.
  • 雑誌名: BMC Genomics 10 ページ: 477
• [雑誌論文] The Tol2-mediated Gal4-UAS method for gene and enhancer trapping in zebrafish. (2009)
  • 著者名/発表者名: Asakawa, K., Kawakami, K.
  • 雑誌名: Methods 49(3) ページ: 275-281
• [雑誌論文] Cis-regulation and chromosomal rearrangement of the fgf8 locus after the teleost/tetrapod split (2009)
  • 著者名/発表者名: Komisarczuk, A.Z., Kawakami, K., Becker, T.S.
  • 雑誌名: Developmental Biology 336(2) ページ: 301-312
• [雑誌論文] Insertional mutagenesis by the Tol2 transposon-mediated enhancer trap approach generated mutations in two developmental genes: tcf7 and synembryn-like. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nagayoshi, S., Hayashi, E., Abe, G., Osato, N., Asakawa, K., Urasaki, A., Horikawa, K., Ikeo, K., Takeda, H., Kawakami, K.
  • 雑誌名: Development 135 ページ: 159-169
• [雑誌論文] Genetic dissection of neural circuits by Tol2 transposon-mediated Gal4 gene and enhancer trapping in zebrafish (2008)
  • 著者名/発表者名: Asakawa, K., Suster, M.L., Mizusawa, K., Nagayoshi, S., Kotani, T., Urasaki, A., Kishimoto, Y., Hibi, M., Kawakami, K.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105 ページ: 1255-1260
• [雑誌論文] misty somites, a maternal effect gene identified by transposon-mediated insertional mutagenesis in zebrafish that is essential for the somite boundary maintenance. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kotani, T., Kawakami, K.
  • 雑誌名: Developmental Biology 316 ページ: 383-396
• [雑誌論文] Targeted gene expression by the Gal4-UAS system in zebrafish (2008)
  • 著者名/発表者名: Asakawa, K., Kawakami, K.
  • 雑誌名: Development Growth & Differentiation 50 ページ: 391-399
• [雑誌論文] Efficient transposition of the Tol2 transposable element from a single-copy donor in zebrafish (2008)
  • 著者名/発表者名: Urasaki, A., Asakawa, K., Kawakami, K.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105 ページ: 19827-19832
• [雑誌論文] Patterning the zebrafish diencephalon by the conserved zinc-finger protein Fezl. (2007)
  • 著者名/発表者名: Jeong, J. -Y., Einhorn, Z., Mathur, P., Chen, L., Lee, S., Kawakami, K., Guo, S.
  • 雑誌名: Development 134 ページ: 127-136
• [雑誌論文] Targeting neural circuitry in zebrafish using GAL4 enhancer trapping. (2007)
  • 著者名/発表者名: Scott, E.K., Mason, L., Arrenberg, A.B., Ziv, L., Gosse, N.J., Xiao, T., Chi, N.C., Asakawa, K., Kawakami, K., Baier, H.
  • 雑誌名: Nature Methods 4 ページ: 323-326
• [雑誌論文] Tol2: a versatile gene transfer vector in vertebrates (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 雑誌名: Genome Biology 8(Suppl1) ページ: S7
• [雑誌論文] Transposon-mediated gene trapping in zebrafish (2006)
  • 著者名/発表者名: Kotani, T., Nagayoshi, S., Urasaki, A., Kawakami, K.
  • 雑誌名: Methods 39 ページ: 199-206
• [雑誌論文] Functional dissection of the Tol2 transposable element identified the minimal cis-sequence and a highly repetitive sequence in the subterminal region essential for transposition. (2006)
  • 著者名/発表者名: Urasaki, A., Morvan, G., Kawakami, K.
  • 雑誌名: Genetics 174 ページ: 639-649
• [雑誌論文] Evaluating the biological relevance of putative enhancers using Tol2 transposon-mediated transgenesis in zebrafish. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fisher, S., Grice, E.A., Vinton, R.M., Bessling, S.L., Urasaki, A., Kawakami, K., McCallion, A.S.
  • 雑誌名: Nature protocols 1 ページ: 1297-1305
• [雑誌論文] Transposon tools and methods in zebrafish (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 雑誌名: Developmental Dynamics 234 ページ: 244-254
• [学会発表] From gene to function: a quest with a transposon. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 学会等名: Zebrafish 2010: 11th Australia & New Zealand Workshop.
  • 発表場所: Sydney. Australia
  • 年月日: 20100203-20100205
• [学会発表] Transposon-mediated gene trapping, enhancer trapping and insertional mutagenesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 学会等名: The 4th Asia-Oceania Zebrafish Meeting.
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20090831-20090902
• [学会発表] Tol2-mediated transgenesis in zebrafish and mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 学会等名: Conference on Genome Engineering.
  • 発表場所: Minneapolis, Minnesota
  • 年月日: 20090625-20090627
• [学会発表] Transposon-mediated insertional mutagenesis: an overview. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 学会等名: Zebrafish Knockout Project: Organization & Strategy Meeting
  • 発表場所: Cambridge, UK.
  • 年月日: 20090307-20090309
• [学会発表] Recent advances in the Tol2 transposon technology in zebrafish. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 学会等名: 3rd Strategic Conference of Zebrafish Investigators.
  • 発表場所: Asilomar, California.
  • 年月日: 20090124-20090128
• [学会発表] Targeted Gene Expression by Tol2 Transposon-mediated Gal4 Gene and Enhancer Trap Approaches in Zebrafish. (2008)
  • 著者名/発表者名: Asakawa, K., Suster, M.L., Mizusawa, K., Nagayoshi, S., Kotani, T., Urasaki, A., Kishimoto, Y., Hibi, M., Kawakami, K.
  • 学会等名: 8th International Conference on Zebrafish Development and Genetics
  • 発表場所: Madison, Wisconsin
  • 年月日: 20080625-20080629
• [学会発表] Transposon-mediated gene trapping and enhancer trapping in zebrafish (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 学会等名: 6th Annual International Conference on Transposition and Animal Biotechnology
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20080619-20080621
• [学会発表] Genetic dissection of neural circuits by Tol2 transposon-mediated Gal4 gene and enhancer trapping in zebrafish. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 学会等名: Asia pacific zebrafish network meeting
  • 発表場所: Auckland, New Zealand
  • 年月日: 20080217-20080220
• [学会発表] Transposon-mediated gene trapping and enhancer trapping in zebrafish (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 学会等名: Indian Society of Developmental Biologists
  • 発表場所: Agra, India
  • 年月日: 20071018-20071019
• [学会発表] Transposon-mediated gene and enhancer trapping in zebrafish. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 学会等名: The 16th Korea Genome Organization Conference
  • 発表場所: Seoul, Korea.
  • 年月日: 20070913-20070914
• [学会発表] Development of the Gal4-enhancer trap system using the Tol2 transposable element and its application to inhibition of synaptic transmission in zebrafish. (2006)
  • 著者名/発表者名: Asakawa, K., Mizusawa, K., Urasaki, A., Kotani, T., Nagayoshi, S., Kishimoto, Y., Hibi, M., Kawakami, K.
  • 学会等名: 7th International Conference on Zebrafish Development & Genetics
  • 発表場所: Madison, Wisconsin.
  • 年月日: 20060614-20060618
• [学会発表] Remobilization of integrated transposons: the jump starter system in zebrafish (2006)
  • 著者名/発表者名: Urasaki, A., Asakawa, K., Kawakami, K.
  • 学会等名: 7th International Conference on Zebrafish Development & Genetics
  • 発表場所: Madison, Wisconsin
  • 年月日: 20060614-20060618
• [学会発表] The Tol2 transposable element: minimum cis-requirements and remobilization (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 学会等名: ASM conferences: Mobile DNA
  • 発表場所: Banff, Canada
  • 年月日: 20060224-20060301
• [学会発表] Gene and enhancer trapping using the Tol2 transposon system. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 学会等名: Strategic Conference of Zebrafish Investigators
  • 発表場所: Salisbury Cove, Maine
  • 年月日: 20050915-20050917
• [学会発表] Development of the Gal4-enhancer trap system using the Tol2 transposable element in zebrafish (2005)
  • 著者名/発表者名: Asakawa, K., Ito, A., Urasaki, A., Kotani, T., Nagayoshi, S., Kishimoto, Y., Hibi, M., Kawakami, K.
  • 学会等名: 2005 West Coast Zebrafish Meeting
  • 発表場所: Eugene, Oregon
  • 年月日: 20050909-20050910
• [学会発表] The Tol2-mediated genetic methodologies in zebrafish: gene trapping, enhancer trapping and remobilization. (2005)
  • 著者名/発表者名: Urasaki, A., Asakawa, K., Kotani, T., Nagayoshi, S., Kishimoto, Y., Kawakami, K.
  • 学会等名: 4th European Zebrafish Genetics and Development Meeting
  • 発表場所: Dresden, Germany.
  • 年月日: 20050713-20050716
• [学会発表] The Tol2 transposable element: efficient gene and enhancer trapping in vertebrate (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences "Mammalian Mobile Elements"
  • 発表場所: Tucson, Arizona.
  • 年月日: 20050604-20050609
• [図書] Essential zebrafish methods: genetics and genomics(The transgensis and gene and enhancer trap methods in zebrafish by using the Tol2 transposable element) (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, K.
  • 総ページ数: 153-173
  • 出版者: Academic Press
• [図書] Methods in Molecular Biology(Zebrafish: methods and protocols) (2009)
  • 著者名/発表者名: Lieschke, G.J., Oates, A.C., Kawakami, K.
  • 総ページ数: 335
  • 出版者: Humana Press
• [備考]
  • URL: http://kawakami.lab.nig.ac.jp/
• [備考] zTrap: zebrafish gene trap and enhancer trap database
  • URL: http://kawakami.lab.nig.ac.jp/zTrap/
• [備考] 毎日新聞2008年1月15日掲載「魚の神経回路を制御」
• [産業財産権] ボツリヌス毒素遺伝子トランスジェニックフィッシュ (2009)
  • 発明者名: 川上浩一, サスター, マキシミリアーノ
  • 権利者名: 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構
  • 産業財産権番号: 特願2009-211821
  • 出願年月日: 2009-09-14