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2014 年度 実施状況報告書

人工ヌクレアーゼ(TALEN)を用いた遺伝子改変マウス作製法の超簡便化

研究課題

研究課題/領域番号 25463184
研究機関徳島大学

研究代表者

泰江 章博  徳島大学, 大学病院, 講師 (80380046)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードゲノム編集 / TALEN / CRISPR/Casシステム
研究実績の概要

ノックアウトマウスが四肢欠損を示す表現型評価の容易なFgf10を対象遺伝子として、TALENならびにCRISPR/Casシステムを用いた標的配列破壊をマウスの受精卵にて行った。Fgf10遺伝子を標的としたTALEN RNAをin vitroにおいて合成・精製し、マウス1細胞期胚にマイクロインジェクションを行った。一晩培養し、2細胞期に発生したものを偽妊娠マウス卵管に移植した。帝王切開により、胎生13.5~16.5日で胚を摘出し、その表現型ならびに遺伝子型を解析した結果、濃度によっては、50%近い確立で標的遺伝子配列の変異を認めたが、F0四肢欠損胚の獲得は10%に満たなかった。F0マウス同士の交配により、F1への生殖系列移行も示すことが確認された。
一方で、CRISPR/Casシステムを用いた標的配列破壊を、同様にマウスFgf10遺伝子で試みた。TALENで標的とした配列を含む3箇所に領域を設定し、guide RNAならびにCas9 RNAをin vitroにおいて合成・精製後、マウス1細胞期胚にマイクロインジェクションし、翌日、2細胞期に発生したものを偽妊娠マウス卵管に移植した。結果、摘出胚中、最大100%の効率でF0マウスに四肢欠損胚を認めた。
CRIPSR/Casシステムによる標的配列破壊を他の遺伝子(Pax6、Msx1)において試みたところ、それぞれ、眼の形成不全、歯の形成不全・口蓋裂の発症が確認された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初、計画として掲げていたTALEN RNAの受精卵へのマイクロインジェクションによる導入のみならず、CRISPR/Casシステムも同様の手法による導入で、標的遺伝子破壊を達成できた。
一方で、TALENならびにCISPR/Casシステムのエレクトロポレーションによる受精卵へのRNA導入は、現在試行段階であり、安定した結果には至っていない。

今後の研究の推進方策

ほぼ、当初の計画通りに進行しており、今後はエレクトロポレーションによる受精卵へのRNA導入効率の上昇、ならびにssODNを併用したノックインマウスの作製を試みる。脊椎動物におけるヒト疾患モデル動物の作製にはノックインマウスの迅速作製の確立が必須である。
また、レポーター遺伝子といった比較的大きなDNAの導入の試みも併行する予定である。

次年度使用額が生じた理由

本実験鋭角を遂行するに当たり、当該年度に購入予定であった発生工学的実験の関連試薬・消耗品が次年度購入予定に変更となったため。

次年度使用額の使用計画

平成27年6月頃に関連試薬・消耗品などを購入予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Highly efficient targeted mutagenesis in one-cell mouse embryos mediated by the TALEN and CRISPR/Cas systems.2014

    • 著者名/発表者名
      Yasue A, Mitsui SN, Watanabe T, Sakuma T, Oyadomari S, Yamamoto T, Noji S, Mito T, Tanaka E
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 ページ: 5705

    • DOI

      10.1038/srep05705.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Torque ratio as a predictable factor on primary stability of orthodontic miniscrew implants.2014

    • 著者名/発表者名
      Inoue M, Kuroda S, Yasue A, Horiuchi S, Kyung HM, Tanaka E.
    • 雑誌名

      Implant Dentistry

      巻: 23 ページ: 576-581

    • DOI

      10.1097/ID.0000000000000138.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The influence of unilateral disc displacement on stress in the contralateral joint with a normally positioned disc in a human temporomandibular joint: an analytic approach using the finite element method.2014

    • 著者名/発表者名
      Hattori-Hara E, Mitsui SN, Mori H, Arafurue K, Kawaoka T, Ueda K, Yasue A, Kuroda S, Koolstra JH, Tanaka E.
    • 雑誌名

      Journarl of Cranio-maxillo-facial Surgery

      巻: 12 ページ: 2018-2024

    • DOI

      10.1016/j.jcms.2014.09.008.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] CRISPR/CasシステムによるPax6遺伝子破壊マウスの解析2014

    • 著者名/発表者名
      河野仁美、泰江章博、石丸善康、井上順治、渡辺崇仁、板東哲哉、親泊政一、野地澄晴、三戸太郎、山本卓、田中栄二、大内淑代
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] Highly efficient targeted mutagenesis in one-cell mouse embryos mediated by TALEN and CRISPR/Cas systems.2014

    • 著者名/発表者名
      Yasue A, Mitsui SN, Watanabe T, Sakuma T, Oyadomari S, Yamamoto T, Noji S, Mito T, Tanaka E
    • 学会等名
      The X meeting for Spanish Society for Developmental Biology (SEBD)
    • 発表場所
      Madrid (Spain)
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-15

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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