次世代テクノロジーを駆使した疾患モデルマウス開発の高速化

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21240043
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 実験動物学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 権藤 洋一 独立行政法人理化学研究所, 新規変異マウス研究開発チーム, チームリーダー (40225678)
• 研究分担者: 福村 龍太郎 独立行政法人理化学研究所, 新規変異マウス研究開発チーム, 開発研究員 (90392240) ; 村田 卓也 独立行政法人理化学研究所, 新規変異マウス研究開発チーム, 開発研究員 (70305001) ; 牧野 茂 独立行政法人理化学研究所, 新規変異マウス研究開発チーム, 開発研究員 (30462732)
• 連携研究者: 菊地 淳 独立行政法人理化学研究所, 先端NMR メタボミクスチーム, チームリーダー (00321753) ; 河合 純 独立行政法人理化学研究所, LSA システム構築グループ, プロジェクトディレクター (30391923)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: マウス遺伝学 / 逆遺伝学 / ゲノム機能 / ミュータジェネシス / 突然変異 / 次世代シーケンシング / 量的遺伝 / ENU

研究概要

独自に開発したENU 変異マウスライブラリーが有する点突然変異を、従来法の1000 倍以上の効率で超高速高精度に検出し、リソースとして公開する基盤を確立した。成功の鍵は、次世代シーケンサーとマウスexome 濃縮システムの導入であった。ゲノム全体のコーディング変異に特価した検出が可能となったことで、変異間相互作用をも捉え、複合形質や多因子疾患のモデルマウス開発へと当初の目的を越えて一気に開発を進めた。

研究成果

• [雑誌論文] The linear ubiquitin-specific deubiquitinase gumby regulates angiogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Rivkin E, Almeida SM, Ceccarelli DF, Juang YC, Maclean TA, Srikumar T, Huang H, Dunham WH, Fukumura R, Xie G, Gondo Y, Raught B, Gingras AC, Sicheri F, Cordes SP
  • 雑誌名: Nature
  • DOI: doi:10.1038/nature12296. [Epub ahead of print] PMID: 23708998
• [雑誌論文] Epub ahead of print (2013)
  • 著者名/発表者名: Toki H, Inoue M, Motegi H, Minowa O, Kanda H, Yamamoto N, Ikeda A, Karashima Y, Matsui J, Kaneda H, Miura I, Suzuki T, Wakana S, Masuya H, Gondo Y, Shiroishi T, Akiyama T, Yao R, Noda T
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: PMID: 23551873 ページ: PMID: 23551873
  • DOI: doi: 10.1111/cas.12161.[Epub ahead of print] PMID: 23551873
• [雑誌論文] Antagonistic and cooperative actions of Kif7 and Sufu define graded intracellular Gli activities in Hedgehog signaling (2012)
  • 著者名/発表者名: Law KK., Makino S, Mo R, Zhang X, Puviindran V, Hui CC
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7(11) ページ: e50193-1-e50193-8
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0050193. PMID:23166838
• [雑誌論文] Comprehensive behavioral analysis of ENU-induced Disc1-Q31L and -L100P mutant mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Shoji H, Toyama K, Takamiya Y, Wakana S, Gondo Y, Miyakawa T.
  • 雑誌名: BMC Res Notes 巻: 5 ページ: 108
  • DOI: doi:10.1186/1756-0500-5-108. PMID: 22348257
• [雑誌論文] Missense mutation of the reticulon-4 receptor alters spatial memory and social interaction in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Lazar NL, Singh S, Paton T, Clapcote SJ, Gondo Y, Fukumura R, Roder JC, Cain DP
  • 雑誌名: Behav Brain Res 巻: 224(1) ページ: 73-9
  • DOI: doi:10.1016/j.bbr.2011.05.020. Epub 2011 May 27. PMID: 21645550
• [雑誌論文] ouse Mutagenesis and Disease Models for Neuropsychiatric Disorders (2011)
  • 著者名/発表者名: Gondo, Y., Murata, T., Makino, S., Fukumura, R., Ishitsuka, Y
  • 雑誌名: Curr Top Behav Neurosci [Epub ahead of print 2011 Feb 5] 巻: 7 ページ: 1-35
  • DOI: doi:10.1007/7854_2010_106. PMID: 21298381
• [雑誌論文] Reptiles and mammals have differentially retained long conserved non-coding sequences from the amniote ancestor (2011)
  • 著者名/発表者名: Janes DE, Chapus C, Gondo Y, Clayton DF, Sinha S, Blatti CA, Organ CL, Fujita MK, Balakrishnan CN, Edwards SV
  • 雑誌名: Genome Biol Evol 巻: 3[Epub ahead of print 2010 Dec 23] ページ: 102-113
  • DOI: doi:10.1093/gbe/evq087. PMID: 21183607
• [雑誌論文] ENU-based gene-driven mutagenesis in the mouse: a next-generation gene-targeting system (2010)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y, Fukumura R, Murata T, Makino S
  • 雑誌名: Exp Anim 巻: 59(5) ページ: 537-48
  • DOI: PMID:21030782
• [雑誌論文] Now and future of mouse mutagenesis for human disease models (2010)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y
  • 雑誌名: J Genet Genomics 巻: 37(9) ページ: 559-72
  • DOI: PMID: 20933210
• [雑誌論文] ENU mutagenesis screening for dominant behavioral mutations based on normal control data obtained in home-cage activity, open-field, and passive avoidance tests (2010)
  • 著者名/発表者名: Wada Y, Furuse T, Yamada I, Masuya H, Kushida T, Shibukawa Y, Nakai Y, Kobayashi K, Kaneda H, Gondo Y, Noda T, Shiroishi T, Wakana S
  • 雑誌名: Exp Anim 巻: 59(4) ページ: 495-510
  • DOI: PMID: 20660996
• [雑誌論文] Phenotypic characterization of a new Grin1 mutant mouse generated by ENU mutagenesis. Eur J Neurosci (2010)
  • 著者名/発表者名: Furuse T, Wada Y, Hattori K, Yamada I, Kushida T, Shibukawa Y, Masuya H, Kaneda H, Miura I, Seno N, Kanda T, Hirose R, Toki S, Nakanishi K, Kobayashi K, Sezutsu H, Gondo Y, Noda T, Yuasa S, Wakana S
  • 雑誌名: Eur J Neurosci 巻: 31(7) ページ: 1281-1291
  • DOI: PMID: 20345915
• [雑誌論文] A monogenic dominant mutation in Rom1 generated by N-ethyl-N-nitrosourea mutagenesis causes retinal degeneration in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato H, Suzuki T, Ikeda K, Masuya H, Sezutsu H, Kaneda H, Kobayashi K, Miura I, Kurihara Y, Yokokura S, Nishida K, Tamai M, Gondo Y, Noda T, Wakana S
  • 雑誌名: Mol Vis 巻: 16 ページ: 378-91
  • DOI: PMID: 20300562
• [雑誌論文] Next-generation gene targeting in the mouse for functional genomics (2009)
  • 著者名/発表者名: Gondo, Y., Fukumura, R., Murata, T., Makino, S
  • 雑誌名: BMB Reports 巻: 42(6) ページ: 315-323
  • DOI: PMID: 19558788
• [雑誌論文] Serine racemase is associated with schizophrenia susceptibility in humans and in a mouse model (2009)
  • 著者名/発表者名: Labrie, V., Fukumura, R., Rastogi, A., Fick, L.J., Wang, W., Boutros, P.C., Kennedy, J.L., Semeralul, M.O., Lee, F.., Baker, G.B., Belsham, D.D., Barger, S.W., Gondo, Y., Wong, A.H.C., Roder, J.C
  • 雑誌名: Human Molecular Genetics 巻: 18(17) ページ: 3227-3243
  • DOI: doi: 10.1093/hmg/ddp261. Epub 2009 May 30. PMID: 19483194
• [雑誌論文] ENU-induced mutant mice for a next-generation gene-targeting system (2009)
  • 著者名/発表者名: Gondo, Y., Fukumura, R
  • 雑誌名: Progress in Brain Research 巻: 179 ページ: 29-34
  • DOI: doi:10.1016/S0079-6123(09)17904-9. Epub 2009 Nov 20. PMID: 20302815
• [学会発表] From monogenic to polygenic modeling of human diseases by mouse mutagenesis and next-generation sequencing (NGS) (2013)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y, Fukumura R, Murata T, Makino S
  • 学会等名: Joint Conference of Human Genome Meeting 2013 and 21st International Congress of Genetics. Singapore
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2013-04-16
• [学会発表] High-resolution detection of germline single nucleotide variations in the mouse by next-generation re-sequencing (2013)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y
  • 学会等名: International Workshop: RERF Radiation Research in the Post-genomic Era Hiroshima Japan
  • 発表場所: 招待講演
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] Destabilization of FLICE-like inhibitory protein long (FLIPL), an anti-apoptotic and anti-necrotic protein, through ubiquitin-proteasome system by a stop codon read-through mutation (2013)
  • 著者名/発表者名: Shibata N, Ohoka N, Sakuraba Y, Gondo Y, Naito M
  • 学会等名: The 9th AACR-Japanese Cancer Association Joint Conference: Breakthroughs in Basic and Translational Cancer Research
  • 発表場所: Maui, USA
  • 年月日: 2013-02-22
• [学会発表] SNV/SNP 検出を目的とした次世代シーケンシングと問題点:理研ENU 変異マウスライブラリーの提供 (2013)
  • 著者名/発表者名: 権藤洋一
  • 学会等名: 第30回生命医科学セミナー
  • 発表場所: 福岡 招待講演
  • 年月日: 2013-02-04
• [学会発表] New reverse genetics for human disease modeling with the next generation sequencing (NGS) of whole mouse exome (2012)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y
  • 学会等名: The 7th SALAS and 6th AMMRA Regional Conference 2011. Singapore
  • 発表場所: Singapore, Singapore 招待講演
  • 年月日: 20121100-1200
• [学会発表] Toward the modeling complex traits and gene-to-gene interactions (2012)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y
  • 学会等名: The 6th AMMRA Council Meeting
  • 発表場所: Singapore, Singapore 招待講演
  • 年月日: 20121100
• [学会発表] 次世代シーケンサーを用いたマウスゲノムにおける変異検出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 権藤洋一,福村龍太郎,小瀧逸人
  • 学会等名: 日本環境変異原学会第40回大会
  • 発表場所: 東京,日本 シンポジウム招待講演
  • 年月日: 20121100
• [学会発表] 次世代テクノロジーを導入した逆遺伝学とモデルマウスの開発.招待講演 (2012)
  • 著者名/発表者名: 権藤洋一
  • 学会等名: 都医学研セミナー(平成23 年度開催分)
  • 発表場所: 東京 日本
  • 年月日: 20121100
• [学会発表] Epithelial Organizations were defected during seminal vesicle and vaginal formation in a new Ctnnb1 infertile model mouse (2012)
  • 著者名/発表者名: Murata T, Toki H, Ishitsuka Y, Kaneda H, Makino S, Fukumura R, Wakana S, Noda T, Gondo Y
  • 学会等名: The 26th International Mammalian Genome Conference (IMGC2012)
  • 発表場所: St. Pete Beach USA 口演採択演題
  • 年月日: 20121000
• [学会発表] Exome target enrichment kit for NGS of a model organism, mouse: Assessment of NGS analysis pipelines by bona fide reference sequence and positive control dataset (2012)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y
  • 学会等名: The 2nd Next Generation Sequencing Asia Congress 2012. Singapore
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20121000
• [学会発表] 単一遺伝子形質と量的形質のあいだをつなぐ新しい変異マウスライブラリーの開発と利用公開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 権藤洋一,福村龍太郎,村田卓也,牧野茂
  • 学会等名: 日本遺伝学会第83回大会
  • 発表場所: 京都, 日本
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] Developments in Mutagenesis and Genomics: a RIKEN perspective (2012)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y
  • 学会等名: The 3rd Mouse Neurological and Behavioural Forum (MNBF3)
  • 発表場所: Sheffield, UK
  • 年月日: 20120700
• [学会発表] Feasibility study of genomewide quantitative trait analysis based on ENU mutant mouse library and deep exome sequencing.(selected for oral presentation) (2012)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y
  • 学会等名: Complex Trait Community 11th Annual Meeting (CTC2012)
  • 発表場所: Paris, France 口演採択演題
  • 年月日: 20120600
• [学会発表] Deep sequencing of mouse exome for modeling human diseases encompassing gene-to-gene interactions. Mouse Genetics 2011 (2012)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y, Fukumura R, Murata T, Makino S
  • 学会等名: Joint Conference of the IMGS, CTC, and GSA
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 20120600
• [学会発表] 理研ENU 変異マウスライブラリーの新しい利用システム:NGS を活用した多因子疾患モデルの提供 (2012)
  • 著者名/発表者名: 権藤洋一
  • 学会等名: 第4回RCAI-CGM 合同セミナー
  • 発表場所: 横浜 招待講演
  • 年月日: 20120500
• [学会発表] ENU mutagenesis in the mouse and next-generation sequencing (2012)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y
  • 学会等名: FDA/NCTR Seminar
  • 発表場所: Jefferson, USA 招待講演
  • 年月日: 20120500
• [学会発表] Deep mouse exome sequencing provides positive and negative control dataset for the NGS pipeline for variant detection (2012)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y
  • 学会等名: The 14th MAQC/SEQC Project Meeting: Advancing Translational and Regulatory Sciences for Personalized Medicine
  • 発表場所: Washington DC, USA 招待講演
  • 年月日: 20120500
• [学会発表] Evaluation of deep exome sequencing for the discovery of novel SNPs and de novo mutations by using the mouse model (2012)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y, Fukumura R, Murata T, Makino S
  • 学会等名: X-Gen Congress and Expo
  • 発表場所: San Diego, USA. March (Oxford Nanopore Poster Award 受賞)
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] 遺伝子間相互作用まで視野に入れた疾患モデルマウスの逆遺伝学的開発と利用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 権藤洋一
  • 学会等名: 発生工学・疾患モデル研究会第91回定例会「ラットとマウスの新たな展開」
  • 発表場所: 東京 招待講演
  • 年月日: 20120200
• [学会発表] Complex traits とENU mutagenesis; Reverse Genetics からForward へ (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田卓也, 福村龍太郎, 牧野茂, 権藤洋一
  • 学会等名: 平成24 年度国立遺伝学研究所研究会「マウスForward Genetics の新潮流:Common diseases(complex traits)のマウス遺伝学」
  • 発表場所: 三島市 招待講演
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] 遺伝子間相互作用も視野に入れたモデルマウスの提供 (2011)
  • 著者名/発表者名: 権藤洋一
  • 学会等名: 第558回北里医学会学術講演会
  • 発表場所: 相模原市、神奈川県
  • 年月日: 2011-03-07
• [学会発表] Target sequencing of whole mouse exome: new bioresources for modeling human genome analyses (2011)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y, Fukumura R
  • 学会等名: International Conference on the Status of Plant and Animal Genome Research (PAG-XIX)
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2011-01-17
• [学会発表] Mutant mouse: bona fide biosimulator with various next-generation technologies for new information biology (2011)
  • 著者名/発表者名: Gondo, Y
  • 学会等名: The 9th Asia Pacific Bioinformatics Conference (APBC2011)
  • 発表場所: Incheon, Korea
  • 年月日: 2011-01-13
• [学会発表] Toward the development of new epistatic mouse model resources with the next-generation sequencers (2010)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y
  • 学会等名: The 4th AFLAS Congress Meeting/5th AMMRA Annual Meeting/11th CSLAS Annual Meeting
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-11-08
• [学会発表] New sterile model mouse from RIKEN ENU-based gene-driven mutagenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Murata, T., Makino, S., Fukumura, R., Gondo, Y
  • 学会等名: The 24th International Mammalian Genome Conference (IMGC2010)
  • 発表場所: Crete, Greece
  • 年月日: 2010-10-18
• [学会発表] 次世代版ジーンターゲッティングシステムに基づく遺伝子間相互作用解明のためのモデルマウスリソース (2010)
  • 著者名/発表者名: 権藤洋一、福村龍太郎、村田卓也、牧野茂
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] 超高速シーケンサーによる全マウスエキソーム解析: 機能変異およびSNPの網羅的探索に向けて (2010)
  • 著者名/発表者名: 権藤洋一
  • 学会等名: 2010アジレントゲノミクスフォーラム
  • 発表場所: 東京. 招待基調講演
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] Functional genomics with next-generation gene-targeting (2009)
  • 著者名/発表者名: Gondo, Y., Fukumura, R., Murata, T., Makino, S. (2009)
  • 学会等名: The 8th International Workshop on Advanced Genomics Expansion of Genome Science (AGW2009)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20090600
• [学会発表] Trends in the Mouse Mutagenesis Projects and Future Perspectives of Asian Network (2009)
  • 著者名/発表者名: Gondo, Y
  • 学会等名: The 2009 Symposium of the Korean Association for Laboratory Animal Science (KALAS)
  • 発表場所: Cheongju, Korea
  • 年月日: 20090400
• [学会発表] Long Conserved Noncoding Sequences (LCNS) in Vertebrates (2009)
  • 著者名/発表者名: Gondo, Y
  • 学会等名: The 13th Evolutionary Biology Meeting at Marseilles,
  • 発表場所: Marseilles, France
  • 年月日: 2009-09-02
• [図書] Mouse Models for Human Diseases by Forward and Reverse Genetics.in "Animal Models for the Study of Human Disease (Ed. by M. Conn) (2013)
  • 著者名/発表者名: Gondo Y
  • 出版者: Academic Press/Elsevier, in press
• [図書] 第II 部新しいリソース・リサーチツール第1 章 新しいリソース第1節 マウスの第3 項ENU マウスミュータジェネシス.「生物機能モデルと新しいリソース・リサーチツール」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福村龍太郎、権藤洋一
  • 総ページ数: 445-453
  • 出版者: エル.アイ.シー
• [図書] Do Long and Highly Conserved Noncoding Sequences in Vertebrates Have Biological Functions? In "Evolutionary Biology: Concepts, Molecular and Morphological Evolution" (ed. P. Pontarotti) (2010)
  • 著者名/発表者名: Gondo, Y
  • 総ページ数: 187-206
  • 出版者: Springer, Heidelberg, Germany
• [備考]
  • URL: http://www.brc.riken.jp/lab/intro_mutants.html