分子遺伝学に基づいた再生研究を可能とする有尾両生類の新規動物実験システムの開発

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24657155
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 竹内 隆 鳥取大学, 医学部, 教授 (70197268)
• キーワード: イベリアトゲイモリ / 有尾両生類 / 分子遺伝学 / 近交系 / 純系 / トランスジェニック / 発生 / 再生

研究概要

本研究の目的は、イモリが持つ顕著な再生能力を分子遺伝学の手法で解析し、その機構を解明し得る実験システムの確立にある。そのシステムを利用すれば、イモリの再生能力の分子背景を明らかにする強力なツールとなるだけでなく、広く他分野への応用が期待できる。さらに、マウスとイモリに対して同様の遺伝子操作を施し、その影響を直接的に比較することも可能になる。その為に、これまで使われてきた日本産アカハライモリに変えて、大量繁殖が可能なイベリアトゲイモリを導入して、研究を推進してきた。
分子遺伝学を可能とする再生実験システムの整備に向けて、平成25年度に計画・実施した研究項目のうち、コンディショナノックアウト法の確立については、イモリの遺伝子破壊の方法としてTALEN法が極めて有効であること、それを用いることで、コンディショナノックアウトに不可欠なloxP組替え配列をイモリゲノムに効率よく挿入できることを解明、論文発表した。平成24年度に作成した心筋細胞特異的Cre-loxP組替えイモリの成果と合わせ、本研究の目的の一つであるである、コンディショナノックアウトイモリ作製法の確立を達成した。現在は、心臓再生に重要であると予想される候補遺伝子のコンディショナノックアウト系統の作製を行っている。
人工単為発生と純系イモリ系統の樹立については、単為生殖の誘起処理に重要となる、人工受精の条件の改良を行った。これに加えて、性成熟までに要する期間の短縮と姉妹間の人工交配が順調に進んだ結果、遺伝的均一性の一つの目安である近交系グループを2系統樹立することができた。平成26年度以降もこれらのイモリの交配を継続して、より遺伝的均一性の高い純系統の確立を目指す。

研究成果

• [雑誌論文] 再生研究の革命戦士～イベリアトゲイモリの奮闘～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 林 利憲、竹内 隆
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 33 ページ: 203-207
• [雑誌論文] Regulation of cardiomyocyte proliferation during development and regeneration. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T.
  • 雑誌名: Dev. Growth. Differ. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcription activator-like effector nucleases efficiently disrupt the target gene in Iberian ribbed newts (Pleurodeles waltl), an experimental model animal for regeneration. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, T., Sakamoto, K., Sakuma, T., Yokotani, N., Inoue, T., Kawaguchi, E., Agata, K., Yamamoto, T., and Takeuchi, T.
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ. 巻: 56 ページ: 115-121
  • DOI: 10.1111/dgd.12103.
  • 査読あり
• [雑誌論文] CDK inhibitors, p21Cip1 and p27Kip1, participate in cell cycle exit of mammalian cardiomyocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tane, S., Ikenishi, A., Okayama, H., Iwamoto, N., Nakayama, I. K., and Takeuchi, T.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 443 ページ: 1105-1109
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.12.109.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histone H3 Lysine 9 methyltransferases, G9a and GLP are essential for cardiac morphogenesis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inagawa, M., Nakajima, K., Makino, T., Ogawa, S., Kojima, M., Ito, S., Ikenishi, A., Hayashi, T., Schwartz, R. J., Nakamura, K., Obayashi, T., Tachibana, M., Shinkai, Y., Maeda, K., Miyagawa-Tomita, S., and Takeuchi, T.
  • 雑誌名: Mech. Dev. 巻: 130 ページ: 519-531
  • DOI: 10.1016/j.mod.2013.07.002.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 両生類におけるTALENを用いた遺伝子改変 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林 利憲、坂根 祐人、竹内 隆、鈴木 賢一
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 別册 ページ: 180-188
• [雑誌論文] 種間による自律的な心臓再生能力の違いは何によって決まるのか？実験医学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹内 隆、林 利憲
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 32 ページ: 29-35
• [学会発表] Molecular mechanisms of cell proliferation in cardiomyocytes during cardiac development and regeneration. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T., Tane, S., Okayama, Ikenishi, A., H., Matsumoto, A., Myouga, A., Hayashi, T.
  • 学会等名: CDB Symposium 2014
  • 発表場所: RIKEN CDB 神戸市
  • 年月日: 20140310-20140312
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular genetic system for regenerative studies using newts Iberian Ribbed Newts (Pleurodeles waltl). (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, T., Yokotani, N., Matsumoto, A., Myouga, A., Sakamoto, K., Inoue, T., Kawaguchi, E., Agata, K., Sakuma, T., Yamamoto, T., Takeuchi, T.
  • 学会等名: CDB Symposium 2014
  • 発表場所: RIKEN CDB 神戸市
  • 年月日: 20140310-20140312
• [学会発表] Linage tracing analysis of cardiomyocytes in the newt cardiac regeneration by tamoxifen-inducible Cre-loxP system. (2014)
  • 著者名/発表者名: Myouga, A., Yokotani, N., Takeuchi, T., Hayashi, T.
  • 学会等名: CDB Symposium 2014
  • 発表場所: RIKEN CDB 神戸市
  • 年月日: 20140310-20140312
• [学会発表] イモリの心臓再生における心筋細胞の増殖と、再生心筋組織に対する寄与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林利憲、茗荷 あゆみ、横谷 直樹、竹内 隆
  • 学会等名: 日本再生医療学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館 京都市
  • 年月日: 20140304-20140306
• [学会発表] 心筋細胞の増殖制御と心臓再生 (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹内隆
  • 学会等名: シンポジウム 幹細胞の増殖・分化と再生創薬
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター 米子市
  • 年月日: 20140221-20140221
  • 招待講演
• [学会発表] イモリの心臓再生過程における細胞系譜の追跡と再生心筋に対する寄与の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 茗荷あゆみ，横谷直樹，竹内隆，林利憲
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場 神戸市
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] マウス心筋細胞のM 期阻害機構はいつ獲得されるのか？ (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡山仁美，田根将志，池西愛子，竹内隆
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場 神戸市
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] 哺乳類心筋細胞のM 期進行阻害機構は心傷害によって解除されるか？ (2013)
  • 著者名/発表者名: 池西愛子，田根将志，岡山仁美，竹内隆
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場 神戸市
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] TALENによるイモリのゲノム編集の可能性と、再生研究への展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林利憲、坂本興亮、佐久間哲史、横谷直樹、井上武、川口恵里、阿形清和、山本卓、 竹内隆
  • 学会等名: ゲノム編集研究会
  • 発表場所: 広島大学 東広島市
  • 年月日: 20131026-20131027
• [学会発表] 心筋細胞の増殖制御と心臓再生 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹内隆
  • 学会等名: 西日本心臓血管発生研究会
  • 発表場所: 広島大学 広島市
  • 年月日: 20131026-20131026
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノム編集技術を用いたイモリ再生研究の展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林利憲、茗荷あゆみ、 横谷直樹、 佐久間哲史、 山本卓、 竹内隆 遺伝子操作
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 岡山大学 岡山市
  • 年月日: 20130926-20130928
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular mechanisms of cell proliferation in cardiomyocytes during cardiac development and regeneration. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T., Tane, S., Okayama, Ikenishi, A., Yokotani, N., Matsumoto, A., Myouga, A., Hayashi, T.
  • 学会等名: 日本発生生物学会
  • 発表場所: くにびきメッセ 松江市
  • 年月日: 20130528-20130531
  • 招待講演
• [学会発表] Myouga, A., Yokotani, N., Takeuchi, T., Hayashi, T. Linage tracing analysis of cardiomyocytes in the newt cardiac regeneration by tamoxifen-inducible Cre-loxP system. (2013)
  • 著者名/発表者名: Myouga, A., Yokotani, N., Takeuchi, T., Hayashi, T.
  • 学会等名: 日本発生生物学会
  • 発表場所: くにびきメッセ 松江市
  • 年月日: 20130528-20130531
• [学会発表] What molecule triggers re-proliferation of cardiomyocytes during newt heart regeneration? (2013)
  • 著者名/発表者名: Yokotani, N., Inoue, T., Kawaguchi, E., Agata, K., Takeuchi, T., Hayashi, T.
  • 学会等名: 日本発生生物学会
  • 発表場所: くにびきメッセ 松江市
  • 年月日: 20130528-20130531
• [学会発表] Molecular genetic system for regenerative studies using newt. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, T., Yokotani, N., Matsumoto, A., Myouga, A., Okamoto, M., Takeuchi, T.
  • 学会等名: 日本発生生物学会
  • 発表場所: くにびきメッセ 松江市
  • 年月日: 20130528-20130531
• [備考] 鳥取大学 医学部 生命科学科 生体情報学分野
  • URL: http://toridaimedseitai.web.fc2.com/index.html
• [備考] 生体情報学分野
  • URL: http://www.med.tottori-u.ac.jp/biosign/5982.html