カイコ個体内遺伝子導入による実験モデル生物の開発

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25670134
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 畠山 鎮次 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70294973)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 遺伝学 / 遺伝子 / 昆虫 / タンパク質 / ウイルス

研究実績の概要

機能未知のヒト遺伝子や遺伝子異常が原因とされる疾患を解析する場合、マウスやラットなど哺乳動物の遺伝子改変動物を作製することが従来から行われてきた。近年になり、下等生物からヒトまでのさまざまな生物のゲノム構造（遺伝子配列）が報告され、多くの遺伝子にヒトホモログhomolog（オーソログortholog）が存在することが判明した。したがって、それぞれの遺伝子の解析の際、条件に合った実験生物モデルを選択することが重要となる。カイコ（幼虫：約8 cm、6 g）は、個体サイズが成体マウス（5 cm、約25 g）に近いので生化学的および形態学的解析が可能であり、かつショウジョウバエ研究のように遺伝子操作が容易であるので、ヒト疾患モデル生物として利用価値が高い。本申請では、これらの利点に基づき、ヒト遺伝性疾患解析のモデル生物としてカイコを利用するための汎用性カイコ内遺伝子発現システムを樹立することを進めた。まず、EGFP、Ds-Red及びルシフェラーゼ(Luc) cDNAをAcNPV系バキュロウイルス発現ベクター系にサブクローニングし、接種実験用のウイルスを作製した。九州大学遺伝子資源開発研究センターから分与可能なカイコ系統のうち、AcNPVが感染し発現可能性の高い各種のカイコ系統(c11, d17, f10系統など)を譲り受けた。次にどの時期に接種することでウイルス病原性の影響が少なく、かつ目的遺伝子が高発現するかを検討した。さらに、遺伝子以降効率を上げるためにpiggyBacレトロポゾンシステムを使用し、ゲノム移入の効率を上げることを検討した。移入遺伝子の一過性遺伝子発現は認められるものの、病原性を下げることが困難であったため、ゲノム移入まで到達した個体を認めることはできなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular role of RNF43 in canonical and noncanonical Wnt signaling (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsukiyama, T., Fukui, A., Terai, S., Fujioka, Y., Shinada, K., Takahashi, H., Yamaguchi, T.P., Ohba, Y., Hatakeyama, S.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 巻: 未定 ページ: 未定
  • DOI: MCB.00159-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] The inflammatory cytokine IL-1b is involved in bladder remodeling after bladder outlet obstruction in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Kanno, Y., Mitsui, T., Kitta, T., Moriya, K., Tsukiyama, T., Hatakeyama, S. and Nonomura, K.
  • 雑誌名: Neurouro. Urodyn. 巻: 未定 ページ: 未定
  • DOI: 10.1002/nau.22721
  • 査読あり
• [雑誌論文] MED26 regulates the transcription of snRNA genes through the recruitment of little elongation complex (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, H., Takigawa, I., Watanabe, M., Anwar, D., Shibata, M., Tomomori-Sato, C., Sato, S., Ranjan, A., Seidel, C.W., Tsukiyama, T., Mizushima, W., Hayashi, M., Ohkawa, Y., Conaway, J.W., Conaway, R.C. and Hatakeyama, S.
  • 雑誌名: Nature Commun. 巻: 5 ページ: 5941-5941
  • DOI: 10.1038/ncomms6941
  • 査読あり
• [雑誌論文] The TRIM-FLMN protein TRIM45 directly interacts with RACK1 and negatively regulates PKC-mediated signaling pathway (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato,T., Takahashi, H., Hatakeyama, S., Iguchi, A. and Ariga, T.
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 34 ページ: 1280-1291, 2015
  • DOI: 10.1038/onc.2014.68
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxidative stress regulates IL-4 gene expression in mast cells through the reduction of histone deacetylase (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamaru, Y., Takagi, D., Homma, A., Hatakeyama, S., Fukuda, S.
  • 雑誌名: Otolaryngol. Head Neck Surg. 巻: 152 ページ: 48-52
  • DOI: 10.1177/0194599814559189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Siglec-15 is a potential therapeutic target for postmenopausal osteoporosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Kameda, Y., Takahata, M., Mikuni, S., Shimizu, T., Hamano, H., Angata, T., Hatakeyama, S., Kinjo, M. and Iwasaki, N.
  • 雑誌名: Bone 巻: 71 ページ: 217-226
  • DOI: 10.1016/j.bone.2014.10.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathology of frontotemporal dementia with limb girdle muscular dystrophy caused by DNAJB6 mutation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yabe, I., Tanino, M., Yaguchi, H., Takiyama, A., Cai, H., Kanno, H., Takahashi, I., Hayashi, Y., Watanabe, M., Takahashi, H., Hatakeyama, S., Tanaka, S. and Sasaki, H.
  • 雑誌名: Clin. Neurol. Neurosur. 巻: 127 ページ: 10-12
  • DOI: 10.1016/j.clineuro.2014.09.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRIM29 suppresses TWIST1 and invasive breast cancer behavior (2014)
  • 著者名/発表者名: Ai, L., Kim, W.J., Alpay, M., Tang, M., Pardo, C.E., Hatakeyama, S., May, W.S., Kladde, M.P., Heldermon, C.D., Siegel, E.M. and Brown, K.D.
  • 雑誌名: Cancer Res. 巻: 74 ページ: 4875-4887
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-13-3579
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRIM29 as a novel prostate basal cell marker for diagnosis of prostate cancer (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanno, Y., Watanabe, M., Kimura, T., Nonomura, K., Tanaka, S. and Hatakeyama, S.
  • 雑誌名: Acta Histochem. 巻: 116 ページ: 708-712
  • DOI: 10.1016/j.acthis.2013.12.009
  • 査読あり
• [学会発表] メディエーター複合体による転写伸長制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋秀尚, 瀧川一学, 渡部昌, Delnur Anwar, 柴田美音, 佐藤チエリ, 佐藤滋生, Amol Ranjan, Chris W Seidel, 築山忠維, 林正康、大川恭行, Joan W Conaway, Ronald C Conaway, 畠山鎮次
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 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] Med26はLittle elongation complexをリクルートすることでsmall nuclear RNA遺伝子の発現を制御する (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋秀尚, 瀧川一学, 渡部昌, Anwar Delnur, 柴田美音, 佐藤チエリ, 佐藤滋生, Ranjan Amol, Seidel Chris, 築山忠維, 林正康, 大川恭行, Conaway Joan, Conaway Ronald, 畠山鎮次
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都府・京都市）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] TRIMタンパク質による脂肪細胞分化制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡部昌, 髙橋秀尚, 畠山鎮次
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都府・京都市）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] TRIM29はヒストンH2AXのリン酸化を介してDNA二本鎖切断修復を制御する (2014)
  • 著者名/発表者名: 桝田安志, 髙橋秀尚, Conaway Ronald C., Conaway Joan W., 畠山鎮次
  • 学会等名: 第87回日本生化学会
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都府・京都市）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Tripartite motif protein39(TRIM39)の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木正宣，渡部昌，中丸裕爾，福田諭，畠山鎮次
  • 学会等名: 第79回日本インターフェロン・サイトカイン学会学術集会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2014-06-19 – 2014-06-20