2020 Fiscal Year Annual Research Report
高い放射線耐性を示す動物クマムシが持つ防護と修復の新規メカニズムの解明
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20H04332
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
國枝 武和 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (10463879)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | クマムシ / 放射線耐性 / DNA防護 / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Dsup はクマムシ固有の DNA 結合タンパク質であり、in vitro 、動物細胞内で放射線や活性酸素種からDNAを防護する活性を持つ。こうした活性はストレスからの防護には適しているが、細胞内の DNA アクセスを伴う生命活動には負の影響を与えることが危惧される。また、ゲノム編集技術として頻用される CRISPR/Cas9 による切断も阻害する可能性があった。こうした阻害活性の検出およびクマムシにおけるゲノム編集技術の確立を目的として、標的遺伝子に対する crRNA と Cas9タンパク質を混合した RNP をクマムシ成体の体腔内に微量注入し電気穿孔法を行った。様々な条件を検討した結果、比較的低塩濃度のバッファーを用いて一定の電圧条件で導入を行うことによってゲノムの改変が検出された。この結果はDsupを発現しているクマムシにおいても CRISPR/Cas9 によるゲノム切断とその修復が起きることを示している。改変配列の決定により切断によって生じた末端同士が結合する非相同末端結合 (NHEJ) が起きていることは確認されたが、上記の電気穿孔法を使用した方法ではこれまでのところ末端接合部に NHEJ で期待される short indel などのエラーの導入は複数の遺伝子を対象とした解析においても検出されていない。生殖細胞を介したゲノム改変個体の作出は、様々な条件を検討中であるがこれまでのところ確認されておらず、もう少し検討が必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
多くの条件検討が必要なクマムシにおけるゲノム改変・ゲノム編集個体作出に多くのリソースを使用し進展が十分とはいえなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
クマムシにおけるゲノム編集個体作出は継続するものの、培養細胞や他のモデル生物を用いた解析をすすめる。
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[Journal Article] Space Radiation Biology for “Living in Space”2020
Author(s)
Furukawa S, Nagamatsu A, Nenoi M, Fujimori A, Kakinuma S, Katsube T, Wang B, Tsuruoka C, Shirai T, Nakamura A, Sakaue-Sawano A, Miyawaki A, Harada H, Kobayashi M, Kobayashi J, Kunieda T, Funayama T, Suzuki M, Miyamoto T, Hidema J, Yoshida Y, Takahashi A
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Journal Title
BioMed Research International
Volume: 2020
Pages: 1～25
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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