ゲノム編集が遺伝情報へ及ぼす影響の動的モニタリングを可能とするための基盤研究

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06679
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
• 研究機関: 国立医薬品食品衛生研究所
• 研究代表者: 中村 公亮 国立医薬品食品衛生研究所, 食品部, 室長 (60570926)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: バイオテクノロジー / ゲノム編集 / 単一細胞 / DNA結合タンパク質

研究成果の概要

本研究では、タンパク質と結合していないDNAを分解する非特異的エンドヌクレアーゼと、ゲノムDNA結合タンパク質に特異的なIgG抗体と結合するプロテインAとを架橋したユニバーサルプローブを創製し、このプローブを用いて、遺伝子の欠失、置換、及び、挿入変異がゲノムDNA結合タンパク質の有する遺伝情報へ及ぼす影響を単一細胞レベルで追跡するscChIC-Seq法を開発した。活性型H3K4me3と抑制型H3K27me3ヒストン修飾を検出するプローブを創製し、方法の特異性と感度の高さを実証した。本法を用いて、ゲノム編集細胞のゲノムDNA結合タンパク質の位置と量の変化を経時的・網羅的に解析を行った。

自由記述の分野

ゲノム生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゲノム編集技術が応用されたバイオテクノロジーは、目覚ましい発展を遂げている。今後、国内外でゲノム編集食品の開発と流通が進むと予想されている。本研究では、我々が開発したscChIC-Seq法を用いて単一細胞単位でゲノム編集食品のゲノムに起こる変化を網羅的に検出可能であることを実証した。本法は、ゲノムの特定のタンパク質の性質の変化を高感度かつ特異的に検出可能な新しい技術であることから、ゲノム編集食品の安全性を確認する新たな方法の１つになることが期待される。