新しい標的遺伝子組み換え技術、遺伝子導入技術の開発とその応用

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06558114
• Research Institution: National Institute of Neuroscience, NCNP
• Principal Investigator: 鍋島 陽一 国立精神・神経センター, 神経研究所遺伝子工学, 部長 (60108024)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤沢 淳子 国立精神, 神経センター・神経研究所遺伝子工学, 室長 (60209038) ; 花岡 和則 北里大学, 理学部, 教授 (40189577)
• Keywords: 遺伝子ノックアウト / 遺伝子導入 / 挿入突然変異 / Cre-loxPシステム / 老化 / 胚性幹細胞

Research Abstract

1)Cre-loxPシステムの発生工学への応用
組織特異的に遺伝子機能を欠失させる実験系の開発を目的として、Cre-loxPシステムの応用を試みており、その結果を報告する。構築されたベクターはNeo-TKカセットの上流、下流にloxP配列をつけ、切り取りたい遺伝子の上流に挿入した。また、切り取る遺伝子の下流にloxP配列を一個挿入した。相同組み換えをおこした細胞にCreリコンビネースを作用させた。loxPにはさまれたNeo-TKカセット配列とともに、切り取るべき遺伝子を含めて切り取られるケースが圧倒的に多く、一部に目的のNeo-TKカセット配列のみを切り取った細胞が得られた。この細胞を用いてキメラマウス、さらにヘテロ、ホモマウスを作成しており、Creリコンビネースをもつマウスと掛け合わせようとしている。
2)変異によって早期老化症状を呈するトランスジェニックマウス系統を樹立した。本変異マウスは劣性遺伝形式をとり、ホモ個体では(1)成長障害(2)早期死亡(3)動脈硬化(4)骨祖しょう症(5)神経細胞の脱落(6)性腺の萎縮(7)胸腺の萎縮(8)軟部組織の石灰化、など多彩な老化症状を呈するが血中カルシウム、クレアチニン、アルブミン値などは正常で単なる内分泌障害、カルシウム代謝異常、腎不全、栄養障害などではない。導入遺伝子は染色体の一カ所に挿入されており、遺伝子解析により挿入部位に役8kbの欠失が認められた。よって、上記の多彩な老化症状はおそらく単一遺伝子の欠損によって発生するものと推定され、変異マウスの分子遺伝学的解析により膜蛋白をコードする原因遺伝子を同定した。

Research Products

• [Publications] Yoshida S.,Fujisawa-Sehara A.,Arai K.and Nabeshima Y.: "Lysophosphatidic acid and bFGF control different modes in proliferating myoblasts." J.Cell Biol.132. 181-193 (1996)
• [Publications] Hoshino M.,Suzuki E.,Nabeshima Y.and Hama C.: "hikaru genki protein secreted into synaptic clefts from an early stage of synapse formation in Drosophila." Development. 122. 589-597 (1996)
• [Publications] Ohbayashi T.,Schmidt E.E.,Makino Y.,Kishimoto T.,Nabeshima Y.,Muramatsu M.,and Tamura T.: "Promoter structure of the mouse TATA-binding protein (TBP) gene." Biochem.Biophys.Res.Comm.225. 275-280 (1996)
• [Publications] Sone M.,Hoshino M.,Suzuki E.,Saigo K.,Nabeshima Y.,and Hama C.: "Still life,a protein in synaptic tereminals of Drosophila homologous to GDP-GTP exchanger." Science. 275. 543-547 (1997)
• [Publications] 石井亜紀子、武田伸一、鍋島陽一: "筋細胞" 実験医学別冊「遺伝子治療の基礎技術」. 172-179 (1996)
• [Publications] 鍋島陽一: "筋細胞分化の遺伝子制御ネットワーク" The Bone「硬組織細胞と分子発生生物学」. 10. 97-106 (1996)
• [Publications] 鍋島陽一: "筋細胞分化の遺伝子制御ネットワーク" 蛋白質、核酸、酵素 増刊号「遺伝子機能と転写因子」. 41. 1008-1017 (1996)
• [Publications] 鍋島陽一: "筋細胞分化における遺伝子の段階的活性化" 生体の科学 特集「細胞分化」. 47. 184-189 (1996)
• [Publications] 鍋島陽一: "筋細胞の増殖因子" 脳と神経科学シリーズ 1 「遺伝子異常からみた神経疾患」. 36-44 (1996)