| 研究課題/領域番号 |
26506005
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
猪早 敬二 東京工業大学, 生命理工学研究科, 助教 (70302958)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 発生・分化 / メダカ / 骨形成 / 骨芽細胞 |
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| 研究実績の概要 |
研究代表者らは、宇宙開発事業団JAXAとの共同研究により、宇宙ステーション・きぼう棟において、メダカ稚魚の長期飼育を実施し、微少重力環境の骨に対する影響の解析を行ってきた。しかしながらメダカにおいて、骨をつくる細胞である骨芽細胞の分化については、未だによく理解されていない現状であり、骨芽細胞分化の分子メカニズムを明らかにすることは、宇宙研究を推進するためにも急務である。本研究は、骨形成に関わる遺伝子のノックアウトメダカをTALENなどのゲノム編集技術を用いて作製し、各遺伝子の機能を明らかにすることを目的としている。当該年度では、マウスにおいて骨芽細胞分化に必須と報告されているosterix遺伝子のノックアウトメダカの作製した。osterix遺伝子の第２エキソンの２箇所をターゲットとしてTALENをそれぞれ作製し、メダカ卵にTALEN mRNAの顕微注入を行った。顕微注入された個体(F0)を飼育し、野生型メダカと交配することで得たF1個体から、塩基の欠失変異を生じた変異体を得ることができた。これらの変異体ではフレームシフト変異が起き、osterix遺伝子の機能が完全に損なわれていることが予想される。次に、各変異体の表現型を精査したところ、骨形成の不全または遅延を確認することができた。このことは、osteirx遺伝子がメダカの骨芽細胞分化にも重要な役割を果たしていることを示しており、骨の進化において、メダカとマウス間での共通した分子メカニズムの存在を強く示唆している。
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| 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
本研究は骨形成に関わる遺伝子のノックアウトメダカをTALENなどのゲノム編集技術を用いて作製し、各遺伝子の機能を明らかにすることを目的としている。既にいくつかの遺伝子のノックアウトメダカの作製に着手しており、系統化も為されている。特にosterix遺伝子は、マウスにおいて骨芽細胞の分化に必須の転写因子と報告されており、メダカにおいても骨芽細胞の分化に関与していることを強く示唆する結果を得ることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、骨形成に関わる遺伝子のノックアウトメダカを作製し、系統化を行う予定である。現在はTALEN法を用いてノックアウトメダカを作製しているが、より簡便なゲノム編集技術であるCRISPRの導入も検討したい。また、系統化されたノックアウトメダカの表現型を順次、精査する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度は、主にTALEN法によるノックアウトメダカの作製とその系統化を行った。そのため、変異体の解析時には必要な高価な遺伝子クローニング関連のキットなどの購入の必要が当初の予定ほどではなかったため、当該助成金が生じることとなった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
TALEN法によるノックアウトメダカの作製と平行し、変異体の解析を始める予定である。解析では、多数のオリゴプライマー、cDNAやゲノムDNAのクローニング、塩基配列の決定などが必要であり、高価な遺伝子クローニング関連のキットの購入に使用する予定である。また標的遺伝子の表現型を確定する過程では、高価なモルフォリノアンチセンスオリゴの購入を予定している。
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