| 研究概要 |
グルコシルセラミド合成酵素(Ugcg)は数百にも及ぶスフィンゴ糖脂質(GSLs)分子の合成過程において最初にグルコースをセラミドに転移する最も重要な酵素の一つで,その完全欠損は胎生期致死に至る。しかし,ヘテロ接合体が無症状に見えることからUgcg遺伝子機能の解析が進んでいない。この問題を克服するために,内在性Ugcg遺伝子をダブルノックアウト(DKO)したES細胞に相同遺伝子を導入し,その発現の由来を導入遺伝子に限定することにより,完全欠損から過剰発現までUgcg発現の定量的差異に基づいて遺伝子の機能を解析する実験系の樹立を試みた。初年度,Ugcg遺伝子の両アリルをノックアウトしたDKO-ES細胞を樹立した。しかしながら,その細胞にCre/loxP組換え系及びテトラサイクリン誘導系を利用してUgcg cDNAを発現し,更に蛍光タンパクによってその発現を可視化する数種の遺伝子を導入したが安定なクローンが得られなかった。用いたUgcg cDNAに変異が検出されたため,遺伝子を再度構築して試みたものの,現時点では安定に導入遺伝子を発現するクローンが得られず,原因を解明する必要がある。
一方,かねてより準備していた,セラミドを小胞体からゴルジ体へ特異的に輸送する分子で,Ugcgと同様にGSLsの合成過程で重要な機能を担っているセラミド細胞内選択輸送タンパク質(Ceramide Transfer Protein: Cert)コンディショナルノックアウトマウス(CKOM)の樹立に成功した。Certの欠損も胎生期致死が予想されるが,Certi活性を欠損した培養細胞の餌析では顕著な異常が観察されないことから個体レベルでの検証が求められていた。CertCKOMは,Cre/loxP組換え系により任意の発生段階や組織(細胞)でCert遺伝子エクソン5を欠損する。胚の死亡時期など詳細な解析を要するが,当該Certノックアウトマウスは世界初の系統として全く新しい胎生期致死を示す糖鎖関連遺伝子の機能解析系の候補と考えられる。
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