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2020 年度 実施状況報告書

ゲノム安定性制御による逆位ヘテロ接合体の出生前治療の基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K14616
研究機関中部大学

研究代表者

岩田 悟  中部大学, 実験動物教育研究センター, 助教 (70722891)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードゲノム編集 / 染色体工学 / 染色体逆位 / 不均衡型染色体
研究実績の概要

逆位ヘテロ接合体 (In/+) は減数分裂の過程で形成されるループ構造内で組換えが起こることにより無動原体や二動原体などの不均衡型の染色体異常が生じる。そのため、In/+は配偶子の形成不全や先天異常につながる可能性が無視できない染色体異常と考えられる。しかしながら、In/+保因者から派生する不均衡型染色体を抑制する手法は未だなく分子機序も不明な点が多い。
本研究では、不均衡型染色体を抑制する基盤を構築すべく、(1)ゲノム編集技術CRISPR/Cas9を用いて不均衡型染色体を蛍光標識可能なIn/+モデルマウスを作製する。(2) (1)のモデルにおけるゲノム安定性の異常が不均衡型染色体の派生に影響するかを遺伝学的に解析し、不均衡型の惹起に関与する分子を見出す。 最終的に、関与分子をin vivo電気穿孔法で一過性に強制発現することで不均衡型染色体の抑制効果を検討し、In/+に対する治療基盤の構築に貢献することを目的とする。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

現在までに、電気穿孔法を用いたゲノム編集技術による染色体改変法を立ち上げ (Iwata et al., Sci. Rep. 9:14713, 2019)、ゲノム安定性の異常が不均衡型染色体の派生にどう影響するかを評価している。
2020年度は、不均衡型染色体を蛍光標識できるIn/+モデルマウスを開発し、その性能を確認する予定であった。しかしながら、新型コロナウイルス感染症の拡大を受けて緊急事態宣言が発令されたことにより6月まで動物実験が制限され、当初の想定通りに研究を進めることができなかった。さらに、モデルマウス開発のために用いるマイクロインジェクターが故障し、数ヶ月間研究できない状況が生じた。そのため、現在「やや遅れている」と判断した。
ただし、緊急事態宣言下に着想したIn/+マウスを用いた新規ゲノム編集法の開発に成功しており、研究成果を国際学術誌に投稿している (Iwata et al., In Revision)。

今後の研究の推進方策

ゲノム不安定性により染色体構造異常を惹起するリスク分子のノックアウト系統 (作製済み) を用いることにより、In/+マウスにおける不均衡型染色体の派生に及ぼす影響を遺伝学的に解析し、不均衡型染色体の派生に与える影響を評価する。また、ゲノム編集技術を用いて不均衡型染色体を蛍光標識できるIn/+モデルマウスの樹立にも引き続き取り組みたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

2020年度の研究が緊急事態宣言により一定期間の停止を余儀なくされた結果、消耗品の支出が予定より少額となり物品費を繰越すこととなった。2021年度は、現在投稿中の論文で査読者から指摘された点を補完する実験に物品費を使用することに加え、当初計画していた実験に物品費を充てる。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Efficient collection of a large number of mutations by mutagenesis of DNA damage response defective animals2021

    • 著者名/発表者名
      Suehiro Yuji、Yoshina Sawako、Motohashi Tomoko、Iwata Satoru、Dejima Katsufumi、Mitani Shohei
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 7630

    • DOI

      10.1038/s41598-021-87226-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Forced expression of miR-143 and -145 in cardiomyocytes induces cardiomyopathy with a reductive redox shift2020

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Kota、Noda Akiko、Ueda Jun、Ogata Takehiro、Matsuyama Rumiko、Nishizawa Yuji、Qiao Shanlou、Iwata Satoru、Ito Morihiro、Fujihara Yoshitaka、Ichihara Masatoshi、Adachi Koichi、Takaoka Yuji、Iwamoto Takashi
    • 雑誌名

      Cellular & Molecular Biology Letters

      巻: 25 ページ: 40

    • DOI

      10.1186/s11658-020-00232-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] An efficient method for creating and maintaining lethal mutant mice using inversion chromosome in C3H/HeJJcl strain identified via next-generation sequencing2020

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Sasaki, Satoru Iwata, Miki Nagahara, Takashi Iwamoto
    • 学会等名
      第43回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] i-GONAD法を用いたゲノム安定性制御による効率的な染色体改変マウスの作製2020

    • 著者名/発表者名
      岩田悟, 木場瑞姫, 佐々木崇寿, 福士大輔, 仲臺瞳, 長原美樹, 岩本隆司
    • 学会等名
      第67回 日本実験動物学会総会

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公開日: 2021-12-27  

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