ＴＡＬＥＮｓを用いた新規かつ効率的ノックアウトラット作製法の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24700427
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 実験動物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 金子 武人 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30332878)
• 研究協力者: 真下 知士 京都大学, 大学院医学研究科附属動物実験施設, 特定准教授 (80397554) ; 山本 卓 広島大学, 大学院理学研究科, 教授 (90244102)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 実験動物 / ラット / ゲノム編集 / 遺伝子改変 / 人工ヌクレアーゼ / TALENs

研究概要

本研究では、TALENsを用いた新規かつ効率的な遺伝子改変ラットの作製法の確立を目的とした。メラニン合成に関与するチロシナーゼ遺伝子を標的としたTALENsプラスミドから合成したmRNAをDA系統の前核期胚に導入した。その結果、Exo1遺伝子の共導入により、得られた産子の25%に遺伝子変異が認められた。また、毛色がアグーチ色からアルビノに変化した個体の作出にも成功した。さらに、改良型TALENs（Platinum TALENs）を用いて、Il2rg遺伝子の破壊に100%の成功率を示した。本研究成果より、TALENsはラット遺伝子改変系統の効率的な作製を可能にする実用的な技術であると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] 哺乳動物における生殖技術の過去・現在・未来-マイクロマニピュレーターの出現による生殖技術の発展- (2013)
  • 著者名/発表者名: 金子武人
  • 雑誌名: 実験動物技術 巻: 第48巻、2号 ページ: 89-96
• [雑誌論文] ZFN/TALENを用いた効率的な遺伝子改変ラットの作製法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金子武人
  • 雑誌名: LABIO21 巻: No.53 ページ: 15-17
• [雑誌論文] Efficient collection and cryopreservation of embryos in F344 strain inbred rats (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Taketsuru, Takehito Kaneko
  • 雑誌名: Cryobiology 巻: Vol. 67, No. 2 ページ: 230-234
  • DOI: 10.1016/j.cryobiol.2013.07.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repeating pattern of non-RVD variations in DNA-binding modules enhances TALEN activity (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsushi Sakuma, Hiroshi Ochiai, Takehito Kaneko, Tomoji Mashimo, Daisuke Tokumasu, Yuto Sakane, Ken-ichi Suzuki, Tatsuo Miyamoto, Naoaki Sakamoto, Shinya Matsuura, Takashi Yamamoto
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: Vol. 3 ページ: 3379
  • DOI: 10.1038/srep03379
  • 査読あり
• [雑誌論文] ラットにおける遺伝子改変技術の新展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 真下知士、金子武人
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: Vol. 32、No.5 ページ: 564-569
• [雑誌論文] Efficient gene targeting by TAL effector nucleases coinjected with exonucleases in zygotes (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoji Mashimo, Takehito Kaneko, Tetsushi Sakuma, Junya Kobayashi, Yayoi Kunihiro, Birger Voigt, Takashi Yamamoto, Tadao Serikawa
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: Vol. 3 ページ: 1253
  • DOI: 10.1038/srep01253
  • 査読あり
• [学会発表] Production of knockout rats by using zinc finger nucleases and TAL effector nucleases (2014)
  • 著者名/発表者名: Takehito Kaneko, Tomoji Mashimo
  • 学会等名: 40th annual conference International Embryo Transfer Sciety (IETS)
  • 発表場所: Nevada, USA
  • 年月日: 20140111-14
• [学会発表] The third term of the national bioresource project–rat in Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Birger Voigt, Tomoji Mashimo, Takehito Kaneko, Hiroaki Taketsuru, Kazuto Yoshimi, Yuki Neoda, Zohg-hu Cui, Yayoi Kunihiro, Kumi Kosako, Kosuke Hattori, Machiko Hayashi, Ken-ichi Yamasaki, Satoshi Nakanishi, Tadao Serikawa, Takashi Kuramoto
  • 学会等名: Rat genomics & models
  • 発表場所: New York, USA
  • 年月日: 20131211-14
• [学会発表] Knockout and knock-in mutation for rat albino gene generated by CRISPR/Cas (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuto Yoshimi, Takehito Kaneko, Tomoji Mashimo
  • 学会等名: Rat genomics & models
  • 発表場所: New York, USA
  • 年月日: 20131211-14
• [学会発表] Gene targeting technologies in rats : ZFN, TALEN, and CRISPR (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoji Mashimo, Kazuto Yoshimi, Takehito Kaneko, Tadao Serikawa
  • 学会等名: Rat genomics & models
  • 発表場所: New York, USA
  • 年月日: 20131211-14
• [学会発表] ラットにおける遺伝子改変技術の新展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 芹川忠夫、金子武人、佐久間哲史、山本卓、真下知士
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場、福岡県
  • 年月日: 20131211-14
• [学会発表] 実験用ラットにおけるゲノム編集技術 : ZFN、TALENそしてCRISPRへ (2013)
  • 著者名/発表者名: 真下知士、吉見一人、金子武人
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会シンポジウムゲノム編集研究の新展開
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド、兵庫県
  • 年月日: 20131203-06
• [学会発表] CRISPR/Casを用いたSNP特異的遺伝子改変ラットの作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉見一人、金子武人、芹川忠夫、真下知士
  • 学会等名: 第3回ゲノム編集研究会
  • 発表場所: 広島大学理学部、広島県
  • 年月日: 20131026-27
• [学会発表] 実験用ラットにおけるゲノム編集技術 : ZFN, TALENそしてCRISPR (2013)
  • 著者名/発表者名: 真下知士、吉見一人、金子武人、芹川忠夫
  • 学会等名: 第3回ゲノム編集研究会
  • 発表場所: 広島大学理学部、広島県
  • 年月日: 20131026-27
• [学会発表] Efficient gene targeting with engineered nucleases in rats (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoji Mashimo, Kazuto Yoshimi, Takehito Kaneko
  • 学会等名: The 5th EMBO meeting
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
  • 年月日: 20130921-24
• [学会発表] ZFNおよびTALENを用いたノックアウトラットの作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金子武人、真下知士
  • 学会等名: 第106回日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 東京農工大学農学部、東京都
  • 年月日: 20130911-14
• [学会発表] TALエフェクターヌクレアーゼ(TALENs)を用いたノックアウトラット作製技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金子武人、佐久間哲史、山本卓、芹川忠夫、真下知士
  • 学会等名: 第60回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: つくば国際会議場、茨城県
  • 年月日: 20130515-17
• [学会発表] 最新ゲノム編集技術を用いた遺伝子改変動物作製法とフリーズドライによる新規精子保存法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金子武人
  • 学会等名: 第25回生命工学トレーニングコース(発生工学・基礎技術)
  • 発表場所: 金沢大学学際科学実験センター・実験動物研究施設、石川県
  • 年月日: 2013-11-20
• [学会発表] 革新的技術開発によるラットリソースの展開～最新ゲノム編集技術によるモデルラットの開発とフリーズドライによる精子長期保存～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 金子武人
  • 学会等名: 第17回遺伝子実験施設セミナー
  • 発表場所: 熊本大学遺伝子実験施設、熊本県
  • 年月日: 2013-01-11
• [学会発表] Efficient gene targeting by TAL effector nucleases in rats (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoji Mashimo, Takehito Kaneko, Tetsushi Sakuma, Yayoi Kunihiro, Birger Voigt, Takashi Yamamoto, Tadao Serikawa
  • 学会等名: Rat Genome and Models, A Welcome Trust Scientific Conference
  • 発表場所: Cambridge, UK
  • 年月日: 20121203-06
• [学会発表] 人工ヌクレアーゼTALENによるノックアウトラットの作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 真下知士、金子武人、国広弥生、佐久間哲史、山本卓、芹川忠夫
  • 学会等名: 日本実験動物科学・技術九州2012
  • 発表場所: 別府国際コンベンションセンター、大分県
  • 年月日: 20120524-26
• [学会発表] Efficient gene targeting by TAL effector nucleases coinjected with exonucleases in zygotes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoji Mashimo, Takehito Kaneko, Tetsushi Sakuma, Junya Kobayashi, Yayoi Kunihiro, Birger Voigt, Takashi Yamamoto, Tadao Serikawa
  • 学会等名: Techniques and Procedures for Rat Gene Targeting, Reproduction, and Cryopreservation
  • 発表場所: Cambridge, UK
  • 年月日: 2012-12-03
• [学会発表] TALENを用いた遺伝子改変ラットの効率的な作製方法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 真下知士、金子武人、国広弥生、芹川忠夫
  • 学会等名: 第2回ゲノム編集研究会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター、愛知県
  • 年月日: 2012-09-20
• [備考] ラット・マウスの生殖学/生殖工学研究のページ
  • URL: http://www.anim.med.kyoto-u.ac.jp/reproduction/home_jp.aspx
• [備考] ラット・マウスの生殖学/生殖工学研究のページ(英語版)
  • URL: http://www.anim.med.kyoto-u.ac.jp/reproduction/home.aspx
• [備考] 新しい人工ヌクレアーゼPlatinum TALENを用いたゲノム編集によって高効率にカエルやラットの遺伝子改変が可能に!
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2013_1/131129_1.htm
• [備考] TALエフェクターヌクレアーゼ(TALEN)を用いた効率的な遺伝子改変ラットの作製技術
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2012/130213_1.htm