ヒトX染色体断片の操作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

2003 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: DMD / ジストロフィン / 染色体工学 / 人工染色体 / X染色体 / ミクロセル / mdxマウス / ES細胞

Research Abstract

デュシャンヌ型筋ジストロフィー(DMD)の原因遺伝子であるジストロフィンは,全長2.4MBにも及ぶ巨大な遺伝子であり,このような巨大な遺伝子を通常の遺伝子操作により細胞内に導入することは.ベクターに組み込む遺伝子サイズの制約によりきわめて困難である。本研究は,ヒト染色体の断片を転座させた人工染色体をマウス胚幹細胞に微小核融合法を用いて直接導入しヒト染色体の一部を保持したマウスを作成するという新しいアプローチから,DMDの究極的なモデル動物を作成することを目的としたものである。
昨年度の研究により,ヒトX染色体のジストロフィン遺伝子領域を人工染色体HAC-SC20(ヒト第14染色体由来)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。本年度は,ジストロフィン遺伝子だけが「ヒト」化した新しいモデルマウスの作成のための基礎的な研究を行い,以下の結果を得た。1)エクソン23における点突然変異によりジストロフィン遺伝子が発現しない突然変異系統であるmdxマウスに由来するES細胞株mdx-1を新規に樹立した。2)このES細胞株は,高いキメラ形成能があることを確認し,GFP遺伝子で標識することによりキメラ個体を解析するための実験系を確立した。3)ミクロセル融合法によりHAC-SC20-dysを導入することにより,本人工染色体ベクターを保持する多数のmdx-1 ES細胞株を分離した。現在,これらのES細胞株とmdxマウス胚盤胞を用いたキメラマウスを作成中であるが,ヒトジストロフィン遺伝子のみが発現するマウス作成のための基本的な実験系がほぼ確立したと考えられる。

Research Products

• [Publications] Imai H, Hirao F, Sakamoto T, Sekine K, Mizukura Y, Saito M, Kitamoto T, Hayasaka M, Hanaoka K, Nakagawa: "Early embryonic lethality caused by targeted disruption of the mouse PHGPx gene"Biochem Biophys Res.Communi.. 305. 278-286 (2003)
• [Publications] 牛木辰男, 川上速人, 近藤俊三, 高田邦昭, 花岡和則: "走査電顕アトラス マウスの発生"岩波書店. 279 (2003)