• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2019 年度 実績報告書

ヒト化マウス作製技術により明らかにする脳神経系発生発達多様性の分子的基盤

公募研究

研究領域多様な「個性」を創発する脳システムの統合的理解
研究課題/領域番号 19H04922
研究機関国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

井上 由紀子  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 疾病研究第六部, 科研費研究員 (30611777)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワードゲノム編集 / 遺伝子改変マウスモデル / CRISPR/Cas9 / オキシトシン受容体 / ヒト化マウス
研究実績の概要

脳神経系発生発達の多様性は、ゲノムの個体差を基に、環境因子の影響が加わって生み出されると考えられる。そのような「個性創発」メカニズムを客観的・科学的に理解することを目指す本研究領域において、ヒトでは計測できないゲノム改変による脳活動・行動様式の変化を検証可能なモデル動物は重要な役割を担う。特に遺伝学の基盤が充実しているマウスに関しては、近年のゲノム編集技術の進展により、短期間で遺伝子改変個体を作製可能になった。本課題では、最先端のCRISPR/Cas9システムを駆使して、以下の研究と支援を行った。
(1)社会性行動を促進的に制御することが知られるオキシトシンは、脳内に広く分布するオキシトシン受容体を介して、神経細胞の機能を修飾する。オキシトシン受容体遺伝子のイントロン配列内にある一塩基多型が、社会性行動の多様性と関連することが盛んに報告されているが、その神経科学的メカニズムは謎のままである。イントロン配列の個体差と受容体発現様式・社会性行動との関わりを探るため、(A)上述のイントロン配列はヒトとマウスで全く異なるので、マウス個体内でヒト配列を扱うために、マウス受精卵を用いたゲノム編集により、オキシトシン受容体遺伝子座を「ヒト化」したマウス作製を試みている。まず、マウス遺伝子座を完全に欠損した個体を作出し、Fusional PITCh法によりヒト遺伝子座の丸ごとノックインを試みている。(B)上述のヒト・イントロン配列に遺伝子発現調節機能(エンハンサー活性)があるかどうかをマウス脳内で調べるため、マウス受精卵を用いてトランスジェニックマウスを作製し、エンハンサー活性を見出しつつある。
(2)受精卵を用いたゲノム編集による遺伝子改変マウス作製は、従来のES細胞を用いる方法と比べると格段に速く、低コストである。領域内研究課題に対して、マウスモデルを迅速に提供し、研究推進を支援している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Fusional PITCh法によるヒト・オキシトシン受容体遺伝子ノックインマウス作製に関しては、当初の想定よりもノックイン効率がよくないため難航している。マウス飼育棟の工事等の事情で、マウス受精卵を用いた実験が制約を受けたことも一つの理由である。
一方で、ヒト・オキシトシン受容体遺伝子・イントロン配列をプラスミドDNAにクローニングし、それを用いてトランスジェニックマウスを作製し、マウス脳内でレポーター活性を検出する方法により、遺伝子発現調節活性(エンハンサー活性)を見出す実験は進んでいる。
また、領域内の研究者へゲノム編集により作出したモデルマウスを提供する支援業務は順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

Fusional PITCh法によるヒト化マウス作製については、引き続き条件を検討する。トランスジェニックマウスを用いたエンハンサー解析により重点を置いて進め、ヒト・オキシトシン受容体遺伝子・イントロン配列に遺伝子発現調節機能があることを初めて示すことを目指す。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] クローニングフリーCRISPR/Cas9法によるノックインマウス作製術2019

    • 著者名/発表者名
      井上(上野)由紀子、森本由起、井上高良
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 70 ページ: 350-356

    • DOI

      https://doi.org/10.11477/mf.2425201012

  • [学会発表] Two murine models for tubular aggregate myopathy with mutations in Stim1 and Orai12019

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara M, Ogawa M, Endo Y, Lee J, Inoue YU, Inoue T, Nishino I, Noguchi S
    • 学会等名
      24th International Annual Congress of the World Muscle Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Useful tools for oxytocin studies: a new reporter and a new Cre recombinase driver to precisely recapitulate oxytocin receptor expression profiles in mouse brains2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue YU, Kaneko R, Morimoto Y, Inoue T
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 49th annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Disruption of inhibitory system for autoubiquitination by an R441Q missense mutation in the WWP1 gene in chicken muscular dystrophy2019

    • 著者名/発表者名
      Imamura M, Inoue YU, Inoue T, Arima S, Takeda S
    • 学会等名
      2019 ASCB/EMBO meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Redundant expression of type II classic cadherins supports cytoarchitectonic robustness during mouse cranial compartmentalization and neurulation.2019

    • 著者名/発表者名
      Hiraga K, Inoue YU, Asami J, Hotta M, Morimoto Y, Tatsumoto S, Hoshino M, Go Y, Inoue T
    • 学会等名
      第52回日本発生生物学会大会
  • [学会発表] 迅速なノックインマウス作製のための長鎖一本鎖DNAドナー調製法の最適化2019

    • 著者名/発表者名
      井上(上野)由紀子, 森本由起, 井上高良
    • 学会等名
      日本ゲノム編集学会 第4回大会
  • [学会発表] In vivo visualization of of gene products with lower antigenicity by means of efficient CRISPR/Cas9-mediated epitope tag insertion in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Asami J, Morita T, Morimoto Y, Inoue YU
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
  • [学会発表] Useful tools for oxytocin studies: a new reporter and a new Cre recombinase driver to precisely recapitulate oxytocin receptor expression profiles in mouse brains2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue YU, Kaneko R, Morimoto Y, Inoue T
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
  • [学会発表] mRNA transport mechanism of a cell cycle regulator Cyclin D2 in neural stem/progenitor cells during corticogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa T, Wakamatsu Y, Inoue YU, Tsunekawa Y, Matsuzaki F, Suzuki K, Inoue T, Osumi N
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
  • [学会発表] Visualizing single-neuron identity specified by Pcdh-b cluster2019

    • 著者名/発表者名
      Kaneko R, Abe M, Takatsuru Y, Inoue YU, Watanabe M, Sakimura K, Yanagawa Y, Yagi T
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
  • [学会発表] Tubular aggregate myopathyのモデルマウスの作成2019

    • 著者名/発表者名
      小笠原真志, 遠藤ゆかり, Lee Jongmok, 小川恵, 井上高良, 井上由紀子, 西野一三, 野口悟
    • 学会等名
      日本筋学会 第5回学術集会
  • [学会発表] DSCAM-mediated suppression of RapGEF2/Rap1 and N-cadherin regulates neuronal delamination and migration.2019

    • 著者名/発表者名
      Arimura N, Okada M, Taya S, Dewa K, Uetake H, Nishioka T, Inoue YU, Inoue T, Kaibuchi K, Hoshino M
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症関連遺伝子Shank3のマウス発達脳における発現調節2019

    • 著者名/発表者名
      大野創平, 堀江直人, 和賀央子, 井上由紀子, 井上高良, 内野茂夫
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] ゲノム編集技術を駆使したオキシトシン受容体発現の可視化とヒト化2019

    • 著者名/発表者名
      井上由紀子
    • 学会等名
      新学術領域「個性」創発脳 第4回領域会議
  • [学会発表] CRISPR/Cas9ゲノム編集技術による遺伝子改変マウス作製支援2019

    • 著者名/発表者名
      井上(上野)由紀子
    • 学会等名
      新学術領域「個性」創発脳 第4回若手の会・技術講習会
  • [学会発表] BACを用いた「エンハンサー・トラップ法」によるAUTS2遺伝子発現制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      井上(上野)由紀子, 浅見淳子, 堀啓, 井上高良, 星野幹雄
    • 学会等名
      新学術領域「個性」創発脳 第4回若手の会・技術講習会

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi