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2013 年度 実績報告書

CAS9/gRNAシステムを用いたゲノム改変動物作製系の確立

研究課題

研究課題/領域番号 25892010
研究機関東京大学

研究代表者

藤井 渉  東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (40708161)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
キーワードゲノム改変動物 / バイオテクノロジー / 人工ヌクレアーゼ / 構築遺伝学 / CRISPR/Cas
研究概要

本研究は、人工ヌクレアーゼであるCAS9/gRNAシステム(CRISPR/Casシステム)を利用したゲノム改変動物の作製法について、応用的な利用法の開発を目的として行った。
はじめに、申請者がこれまでに確立した受精卵を介した高効率ゲノム改変が可能なシステムによって、複数遺伝子の破壊がどの程度の効率で行えるのかを検討した。3遺伝子を同時に対象にした場合、ほぼ全ての産子がトリプルノックアウトとなり、これらはES細胞を用いた従来法によるノックアウトマウスと同様の表現型を示したことから、このゲノム改変系が複数座位のゲノム改変動物の作製に有効であることが明らかとなった。続いて、人工ヌクレアーゼによるゲノム改変の課題となっている「オフターゲット効果」に対する回避法を検討するために、培養細胞で報告されているCAS9ニッカーゼとペアのgRNAによるオフセットニッキング法(ダブルニッキング法)がゲノム改変動物作製においてもオフターゲット回避に有効であるかを検討した。その結果、この方法は通常のCAS9ヌクレアーゼを利用した場合に認められたオフターゲット変異を回避しつつ、高効率にゲノム改変個体の作製が可能であることが明らかとなった。更に、このゲノム改変法を利用し、特定ゲノム領域の欠失、ペプチドタグなどの塩基配列のノックイン、1~数塩基の置換などを行ったマウスの作製が可能であり、こうしたゲノム改変はラットにおいても有効であることを明らかとした。
以上より、申請者の確立した高効率CAS9/gRNAシステムを応用したオフセットニッキング法によって、オフターゲット変異を回避しつつ高効率に複雑なゲノム改変を施した動物を作製可能であることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
理由

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Efficient generation of genome-modified mice via offset-nicking by CRISPR/Cas system.2014

    • 著者名/発表者名
      Fujii W, Onuma A, Sugiura K, Naito K.
    • 雑誌名

      Biochemical and biophysical research communications

      巻: 445 ページ: 791-794

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.01.141.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-step generation of heritable and phenotype-expressing triple-knockout mice by the CRISPR/Cas9 system2014

    • 著者名/発表者名
      Fujii W, Onuma A, Sugiura K, Naito K.
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 60 ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient generation of large-scale genome-modified-mice using gRNA and CAS9 endonuclease.2013

    • 著者名/発表者名
      Fujii W, Kawasaki K, Sugiura K, Naito K.
    • 雑誌名

      Nucleic acids research

      巻: 41 ページ: e187

    • DOI

      10.1093/nar/gkt772.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CRISPR/Cas9システムによるゲノム改変動物の作製とその応用2013

    • 著者名/発表者名
      藤井渉
    • 雑誌名

      JSICR Newsletter

      巻: 36 ページ: 22-26

  • [学会発表] オフセットニッキング法によるゲノム改変マウスの作製2014

    • 著者名/発表者名
      藤井渉, 小沼あすか, 杉浦幸二, 内藤邦彦
    • 学会等名
      日本畜産学会 第118回大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      20140326-20140329
  • [学会発表] 最適化されたCAS9/gRNAシステムによるゲノム改変マウスの作製2013

    • 著者名/発表者名
      藤井渉,川崎紅,杉浦幸二,内藤邦彦
    • 学会等名
      第106回日本繁殖生物学会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      20130912-20130914

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公開日: 2015-05-28  

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