【研究分野】実験動物学

【研究領域課題番号】17H01394 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

実験動物 / ゲノム編集 / ウイルスベクター / CRISPR/Cas9 / 不妊 / CRISPR/cas9 / ES細胞

【研究成果の概要】

CRISPR/Cas9ゲノム編集技術を申請者が得意とするレンチウイルスベクターやES 細胞などと組み合わせ、任意の遺伝子改変を可能にするオンデマンドゲノム編集システムを開発した。さらに開発した遺伝子組換え技術・動物を用いて、精巣特異的発現遺伝子の機能解析に取り組み、精子形成や精子機能獲得メカニズムを明らかにした。

【研究の社会的意義】

生命科学研究の進展には、個体レベルで遺伝子機能を解析する手法が必要不可欠である。申請者はCRISPR/Cas9ゲノム編集技術を活用して任意の遺伝子改変マウスを作製するツールを開発した。さらに、開発した遺伝子組換え技術を用いて雄性不妊マウスを多数作製し、その原因を明らかにした。本研究成果は、社会問題にもなっている不妊症メカニズム解明と治療法開発に貢献する。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【配分額】41,730千円 (直接経費: 32,100千円、間接経費: 9,630千円)

【研究分野】実験動物学

【研究領域課題番号】15K14366 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ゲノム編集 / CRISPR/Cas9 / マウスES細胞 / ノックイン / CRISPR/Casシステム / 遺伝子組換えマウス / ES細胞 / 点変異

【研究成果の概要】

新たなゲノム編集技術であるCRISPR/Cas9システムは、簡便かつ高効率に遺伝子改変動物を作製することができる。本課題では、単純な遺伝子破壊ではなく、点変異やノックインなどのより高度なゲノム編集を試みた。
まず、受精卵注入法で試みたところ、0.1kb以下のノックインは効率良く導入できたが、それ以上のノックインはうまくいかなかった。つまり、受精卵注入法でのノックイン効率は、導入カセットの大きさに依存して低下することが分かった。次に、相同組換え効率が高いマウスES細胞を用いたところ、一本鎖オリゴDNAよりも二本鎖DNAの方がはるかに効率良く、そして両アリルへ目的変異を導入できた。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2016-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】実験動物学

【研究領域課題番号】25250014 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ゲノム編集 / 生殖不全 / 遺伝子破壊 / 点変異 / ES細胞 / ノックイン / CRISPR/Cas9 / 男性避妊薬 / CRISPR/Cas / 実験動物 / ノックアウト / 不妊 / 人工制限酵素 / 遺伝子組換え

【研究成果の概要】

本研究課題では、ZFNやTALENに代わる新しい遺伝子改変技術であるCRISPR/Cas9システムを用いてマウス個体レベルでのゲノム編集技術を確立した。まずpCAG-EGxxFPプラスミドを作製し、EGFP蛍光を指標に培養細胞内でのDNA切断効率を判定する系を確立した。次に、標的配列を認識するgRNAとDNA切断するCAS9酵素を発現するプラスミドを受精卵に注入し、両者を一過性に発現させることで、約半数の子孫で遺伝子破壊マウスを作製できる系を確立した。さらにゲノム編集したES細胞を用いたキメラ解析などが実用的であることを示した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31

【配分額】45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)