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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Development of genome editing platform technology for various disease models

Research Project

Project/Area Number 17H01409
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

山本 卓  広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (90244102)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐久間 哲史  広島大学, 統合生命科学研究科(理), 准教授 (90711143)
細羽 康介  広島大学, 統合生命科学研究科(理), 助教 (20781264)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywordsゲノム編集 / 疾患モデル
Outline of Annual Research Achievements

本年度、複数の疾患変異を導入した遺伝子を導入するシステムを確立するため、ムコ多糖症の原因遺伝子である内在性遺伝子を破壊するとともに変異遺伝子をノックインを試みた。対象とするムコ多糖症6型の原因遺伝子ArsB遺伝子のコード領域のエキソンにおいて複数のガイドRNAを設計し、CRISPR-CasシステムでのArsB遺伝子の断片化とマイクロホモロジー媒介末端結合(MMEJ)によるPITCh法および相同組換え(HR)でのcDNA全長の遺伝子ノックインを試みた。PCRによる連結部分の増幅長と塩基配列の解析から、欠失長の異なるアレルと正確な大規模欠失と遺伝子挿入の起こったアレルを持つ細胞をクローン化することに成功した。さらに他のムコ多糖症の原因遺伝子について、同様の遺伝子置換が可能であるを確認している。これらのデータに、オフターゲット作用の有無などの安全性評価に関するデータを加えて現在論文としての成果発表の準備を進めている。
ArsB遺伝子のムコ多糖症疾患の原因SNPをノックインしたマウスを作製するため、CRISPR-Cas9とssODNを利用したマウス胚での遺伝子改変を試みた。その結果、インデル変異を有する個体と目的のSNPを有する個体が作製された。しかしながらモザイク胚であったため、さらに効率的な変異体作成が必要とされる。一方、目的のSNPを有する個体を用いてヘテロ接合体の作製を試みる。これらの研究によって今後ムコ多糖症の発症メカニズムの解明を進めていく計画である。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Liverpool(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Liverpool
  • [Journal Article] Genome-wide kinetic properties of transcriptional bursting in mouse embryonic stem cells2020

    • Author(s)
      Ochiai H, Hayashi T, Umeda M, Yoshimura M, Harada A, Shimizu Y, Nakano K, Saitoh N, Liu Z, Yamamoto T, Okamura T, Ohkawa Y, Kimura H and Nikaido I
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 6 Pages: eaaz6699

    • DOI

      10.1126/sciadv.aaz6699

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Insufficiency of ciliary cholesterol in hereditary Zellweger syndrome2020

    • Author(s)
      Miyamoto T, Hosoba K, Itabashi T, Iwane AH, Akutsu SN, Ochiai H, Saito Y, Yamamoto T and Matsuura S
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 39 Pages: e103499

    • DOI

      10.15252/embj.2019103499

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single-gene imaging links genome topology, promoter-enhancer communication and transcription control2020

    • Author(s)
      Li J, Hsu A, Hua Y, Wang G, Cheng L, Ochiai H, Yamamoto T, Pertsinidis A
    • Journal Title

      Nature Structural & Molecular Biology

      Volume: 27 Pages: 1032-1040

    • DOI

      10.1038/s41594-020-0493-6

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゲノム編集に関する最近の研究動向2021

    • Author(s)
      山本 卓
    • Organizer
      日本薬学会 第141年会
    • Invited
  • [Presentation] ゲノム編集技術の最前線2020

    • Author(s)
      山本 卓
    • Organizer
      第7回京都大学-稲盛財団合同「京都賞シンポジウム」
    • Invited
  • [Presentation] ゲノム編集医療の可能性2020

    • Author(s)
      山本 卓
    • Organizer
      第65回日本生殖医学会学術講演会・総会
    • Invited
  • [Book] ゲノム編集とはなにか2020

    • Author(s)
      山本 卓
    • Total Pages
      240
    • Publisher
      講談社
    • ISBN
      978-4065194690
  • [Remarks] 分子遺伝学研究室

    • URL

      https://www.mls.sci.hiroshima-u.ac.jp/smg/index.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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