ヒトX染色体断片の導入によるデュシャンヌ型筋ジストロフィーモデルマウスの作成

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580791
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 花岡 和則 北里大学, 理学部, 教授 (40189577)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内山 孝司 北里大学, 理学部, 助手 (20276174)
• Keywords: ジストロフィン / X染色体 / デュシャンヌ型筋ジストロフィー / ミクロセル / 染色体工学 / 人工染色体 / 骨格筋 / ES細胞

Research Abstract

Duchenne型(DMD)拾よびBecker型筋ジストロフィー(BMD)の原因遺伝子がX染色体短腕にあるジストロフィンとよばれる巨大な遺伝子(全長2.4Mb)であることが明らかにされてから筋ジストロフィーの研究は飛躍的に進展した。しかし,ジストロフィンの生理機能や筋ジストロフィーの発症期序には依然不明な点が多く,有効な治療法も全く開発されていないのが現状である。本研究は,最近の遺伝子操作技術,胚操作技術の発展やゲノムプロジェクトの進展を背景に,ヒト染色体を直接操作してDMDモデルマウスの作成やDMD遺伝子治療のための染色体ベクターの開発に発展させることを目標としている。本年度は,DMDモデルマウス作成やDMD遺伝子治療のための染色体ベクター作成の第一歩となるジストロフィン遺伝子を連結した人工染色体作成について研究を行った。ヒトゲノムプロジェクトの進展によりジストロフィン遺伝子付近の塩基配列の情報が蓄積され,テロメア側約2Mbの位置にGK(glycerol kinase deficiency)が,セントロメア側近傍にTCTE1L(t-complex-associated testis-expressed 1-like)があることが判明している。この情報をもとに,ジストロフィン遺伝子領域(2.3Mb)だけをヒトX染色体より切り出し,人工染色体HAC-SC20に転座させた染色体ベクターHAC-SC20-dysを作成することに成功した。現在,この人工染色体をヒト筋芽細胞やマウスES細胞内に導入することにより,ヒト細胞およびマウス個体内で安定にジストロフィン遺伝子が発現するかについて研究を進めている。
本年度の研究結果は,今後,DMDの遺伝子治療やDMDモデルマウス作成に研究を発展させるための基礎となる実験系を確立したものと評価できると思われる。

Research Products

• [Publications] Yamamoto K, Yoshida K, Miyagoe Y, Ishikawa A et al.: "Quantitative evaluation of expression of iron-metabolism genes in ceruloplasmin-deficient mice"BBA. 1588(3). 195-202 (2002)
• [Publications] 牛木, 近藤, 川上, 高田, 花岡: "走査電顕アトラスマウスの発生"岩波書店. 279 (2003)