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2019 年度 実施状況報告書

ゲノム編集による四肢再生特異的発現遺伝子の機能解析とツメガエル成体の再生能回復

研究課題

研究課題/領域番号 18K14723
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

川住 愛子  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (80625484)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード四肢再生 / アフリカツメガエル / ネッタイツメガエル / ゲノム編集 / トランスクリプトーム解析 / RNA-seq
研究実績の概要

①ネッタイツメガエルにおける遺伝子X1のゲノム編集F1個体(幼生)の四肢発生・再生を解析した。前年度に遺伝子X2のゲノム編集個体で得られた結果と同様、遺伝子X1のゲノム編集個体(幼生)において四肢再生異常が見られること(N=23, 異常率:39%)、また四肢発生には全く異常が見られないことを確認した。また、遺伝子X1とX2の両方に変異を持つゲノム編集個体を作製しようと試みたが、目的の個体を得ることはできなかった。
②熱ショック応答により遺伝子X2発現を誘導するTransgenicアフリカツメガエル個体(変態後の幼若個体)について後肢切断を行って再生させ、どの様な軟骨パターンをもつ器官が形成されるかを確認した。その結果、先端が2~3本に分岐した軟骨をもつ器官が再生することを確認した(N=21, 30%)。この結果は前年度に得られたX1を過剰発現させた場合の結果と同様であった。①と②の結果より、X1, X2は重複する機能をもつことが示唆された。
③遺伝子X1, またはX2を過剰発現させたTg個体の再生部位における形態形成遺伝子発現をリアルタイムPCRによって確認した。その結果、野生型と比べてHoxA13, HoxD13, Shhの発現が有意に上昇していることが明らかになった。一方、Fgf8,10, HoxA11の発現については野生型に比べて有意差が見られなかった。
④遺伝子X1, X2のゲノム編集個体(幼生)/過剰発現個体(変態後の幼若個体)の四肢再生部位における細胞増殖を解析するため、それぞれの後肢再生領域についてリン酸化ヒストンH3の免疫染色を行った(増殖細胞数の比較はまだ行っていない)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

妊娠・出産により産前産後休暇と育児休暇を取得したため。

今後の研究の推進方策

熱ショック応答によって遺伝子X2発現を誘導するTransgenicアフリカツメガエル個体(変態後の幼若個体)を用いて後肢切断を行って再生させ、再生部位で形態形成遺伝子がいつどの部位に発現するかをRNAscopeによって確認する。
遺伝子X1, X2のノックアウト個体(幼生)の四肢再生部位における形態形成遺伝子発現についても同様に発現パターンの解析を行う。
遺伝子X1, X2のゲノム編集個体(幼生)/過剰発現個体(変態後の幼若個体)の四肢再生部位におけるリン酸化ヒストンH3の免疫染色を引き続き行う。野生型に対する増殖細胞数の比較を行う。

次年度使用額が生じた理由

妊娠・出産のため産前産後休暇と育児休暇(計6ヶ月)を取得したために次年度使用額が生じた。
次年度は遺伝子X1, X2のノックアウト個体(幼生)/過剰発現個体(変態後の幼若個体)の四肢再生部位における遺伝子発現を解析するため、RNAscopeによる遺伝子発現パターン解析を行う予定である。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] アフリカツメガエルとニワトリ胚における四肢形態形成動態の定量比較解析2019

    • 著者名/発表者名
      川住愛子, 鈴木孝幸, 横山仁, 亀井保博, 田村宏治, 森下喜弘
    • 学会等名
      第52回 日本発生生物学会大会

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公開日: 2021-01-27  

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