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2015 年度 実績報告書

ノックアウト効率の改善による初代完全ノックアウト動物の作成技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 25430089
研究機関広島大学

研究代表者

中島 圭介  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60260311)

研究分担者 矢尾板 芳郎  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00166472)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードTALEN / knockout / Xenopus / oocyte / host-transfer / DEADSouth / genome editing
研究実績の概要

アフリカツメガエルでは新たな遺伝子の転写は主に胞胚期から始まる事が知られており、胞胚期に達する前にTALENによって標的遺伝子が破壊されていなければ、初期発生に関わる標的遺伝子の働きを抑えることができない。よって標的遺伝子破壊がいつ行われているのかという点はTALENを用いた初期発生の研究において非常に重要な問題である。今回、初期発生におけるTALENによる標的遺伝子破壊の効率をいくつかの発生段階で調べたところ、胞胚期までの約8時間の間に60%程度起きていたが、数日たっても80%程度までしか上昇しなかった。この結果は、標的遺伝子破壊は胞胚期までのわずかな時間に起き易いという事を示している。TALEN法ではmRNAを注射するが、mRNAからタンパク質が作られるためにはある程度の時間がかかる。これらのことから受精時のTALENタンパク量を増加させれば標的遺伝子破壊の効率が高まると考えた。そこでTALEN mRNAを卵母細胞に注射し、2日後にホストのメスガエルの腹腔に戻して排卵・受精させた。この方法により、胞胚期までにTALENによる標的遺伝子破壊の効率をほぼ100%にまで高めることに成功した。しかし、意外な事にTALENタンパク質の合成は卵母細胞内ではほとんど行われておらず、受精後に急激に活性化されていた事が判明した。卵母細胞内でTALENタンパク質の合成を促進させれば更に標的遺伝子破壊の効率が高まる事が期待される。そこでいくつかの方法を試したところ、生殖質で発現しているDEADSouth遺伝子の3'UTRをTALEN mRNAに融合させることにより、卵母細胞でのタンパク合成の効率が高まる事が判明した。これら2つの手法を組み合わせることにより、TALENの活性を大幅に増大させる事が可能となった。以上の結果を Biology Open (2015) 4, 180-185 に発表した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Generation of albino Cynops pyrrhogaster by genomic editing of the tyrosinase gene2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nakajima, T. Nakajima and Y. Yaoita
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ouro proteins are not essential to tail regression during Xenopus tropicalis metamorphosis2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakai, K. Nakajima, Jacques Robert and Y. Yaoita
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 21(3) ページ: 275-286

    • DOI

      10.1111/gtc.12337

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Xenopus pax6 mutants affect eye development and other organ systems, and have phenotypic similarities to human aniridia patients2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nakayama, M. Fisher, K. Nakajima, A. O. Odeleye, K. B. Zimmerman, M. B. Fish, Y. Yaoita, J. L. Chojnowski, J. D. Lauderdale, P. A. Netland and R. M. Grainger
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 408(2) ページ: 328-344

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2015.02.012

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] TALEN mRNAを注入した卵母細胞にホストトランスファー法を適用した高効率遺伝子破壊法2015

    • 著者名/発表者名
      中島圭介、矢尾板芳郎
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-03
  • [学会発表] ツメガエルの変態における尾の退縮にOuro蛋白質は関係していない2015

    • 著者名/発表者名
      中井裕也、中島圭介、矢尾板芳郎
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-03
  • [学会発表] TALEN mRNAの卵母細胞への注射とhost transferによる高効率遺伝子破壊法2015

    • 著者名/発表者名
      中島圭介、矢尾板芳郎
    • 学会等名
      第86回日本動物学会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-19
  • [学会発表] TALEN法による高効率遺伝子破壊法:Xenopus laevis 卵母細胞へのmRNA注入とホストトランスファー法の応用2015

    • 著者名/発表者名
      中島圭介、矢尾板芳郎
    • 学会等名
      第9回日本ツメガエル研究集会
    • 発表場所
      秋田市
    • 年月日
      2015-09-14 – 2015-09-15

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公開日: 2017-01-06  

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