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2022 年度 実績報告書

Cas13dを用いた両生類の四肢発生に関わる遺伝子の時期特異的ノックダウン

研究課題

研究課題/領域番号 21K20667
研究機関日本医科大学

研究代表者

柴田 侑毅  日本医科大学, 医学部, 講師 (20909569)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
キーワードゲノム編集 / トランジェニック動物 / Cas13d / アフリカツメガエル / NEXTrans
研究実績の概要

研究課題であるCas13dとTetOnシステムを組み合わせた系を確立するため、まずヒートショックプロモーターの下流でrtTAタンパクを発現するトランスジェニック(Tg)カエル(の作製に取り組んだ。この際、CRISPR-Cas9を用いて、ゲノムターゲティングを基とした新規Tgアフリカツメガエルの作製法を開発した。この手法では、tgfbr2l.Lの部分配列が組み込まれたベクターと、同遺伝子に設計したsgRNAおよびCas9 タンパク質を受精卵に導入することで、高効率で特定の領域に標的DNAを組み込んだTgを簡便に作製できる。本手法の開発にあたり、各Fin and gill keratin (FGK)、Crysterin、CMV、およびSox2 promoterの下流にGFPやtdTomatoを組み込み、組織特異的に蛍光タンパ ク質が発現することを確認した。さらに、組み込まれた外来遺伝子が次世代に継承し、安定的な組織特異的蛍光シグナルを呈する生殖細胞系伝達を確認した。これらの結果は、tgfbr2lの領域がアフリカツメガエルのセーフハーバー領域であることを示唆している。本手法は広くTg作製に用いられているREMI法やI-SceI法に加え、第3のTg作製オプションとなることが期待され、NEXTrans法と命名し、Developmental Biology誌に報告した。
次にCas13dを用いたmRNAのノックダウン(KD)が両生類でも機能することを確認するため、pax6遺伝子を標的としたガイドRNAを設計し、Cas13d mRNAとともに受精卵に導入した。その結果、野生型と比較して小さい眼を持つ個体の作出に成功した。本結果はCas13dによるmRNA KDが、両生類でも有効な手法である可能性を示唆しているが、他の生物種と比較してその効率が低いため、更なる条件検討が必要と考えられる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] CRISPR/Cas9-based simple transgenesis in Xenopus laevis2022

    • 著者名/発表者名
      Shibata Yuki、Suzuki Miyuki、Hirose Nao、Takayama Ayuko、Sanbo Chiaki、Inoue Takeshi、Umesono Yoshihiko、Agata Kiyokazu、Ueno Naoto、Suzuki Ken-ichi T.、Mochii Makoto
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 489 ページ: 76~83

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2022.06.001

    • 査読あり
  • [学会発表] アフリカツメガエルの新たなトランスジェニック動物作製法 - NEXTrans (New and Easy Xenopus Transgenesis at a safe harbor site) -2022

    • 著者名/発表者名
      柴田侑毅; 奥村晃成; 餅井真; 鈴木賢一
    • 学会等名
      第93回日本動物学会

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公開日: 2023-12-25  

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