培養細胞および生物個体でのゲノム改変を可能にする人工ヌクレアーゼの開発

氏名山本 卓 | ヤマモト タカシ
所属大学院理学研究科
職階教授
キーワードゲノム編集 人工ヌクレアーゼ  哺乳類培養細胞
研究者総覧http://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.eef1d9aec6b4ace2520e17560c007669.html

概要

研究内容
最近開発されたZFNやTALEN技術はゲノム改変の強力なツールである一方で作製や効率の面でまだ改善が必要である。このZFN/TALEN技術をすべての研究者たちに利用可能で効率的にするために、新型のTALE-ZFN融合ヌクレアーゼ(TZFN)を作製し、哺乳類培養細胞での評価を行った。TZFNではN末端に位置するTALE部分が標的とする配列特異性をもち、C末端に位置するZFNが切断の正確性を発揮すると予想される。

研究の背景について
遺伝子ノックアウト法は遺伝子機能の解析の強力な方法である。しかしながら、この方法はマウスなど限られた生物にしか利用できない。最近、Zinc finger nucleases (ZFNs) やTranscription activator like effector (TALENs)を用いたゲノム編集と呼ばれる遺伝子改変方法が培養細胞や生物個体において報告されている。

研究成果について
ヌクレアーゼ活性をSingle strand annealing assay (SSA)により評価したところ、TALEとZFN のスペーサーが7bpのときに高い活性が得られた。さらに高い活性をもつTZFNの開発にはTALEのN末端とC末端の配列の改変が必要と考えられた。

産業界へのアピール

TZFNは標的配列を自由に選んで正確に変異を入れることが可能な人工ヌクレアーゼである。

関連情報

・山本 卓・佐久間哲史・坂本尚昭・野地澄晴.「新規DNA結合ドメインおよびそれを含む新規DNA切断酵素」特許出願2011-242250, 2011年11月4日
・Ochiai H, Fujita K, Suzuki K, Nishikawa M, Shibata T, Sakamoto N and Yamamoto T. Targeted mutagenesis in the sea urchin embryo using zinc-finger nucleases. Genes Cells, 15: 875-885, 2010

分子遺伝学研究室
http://www.mls.sci.hiroshima-u.ac.jp/smg/index.html
ゲノム編集コンソーシアム
http://www.mls.sci.hiroshima-u.ac.jp/smg/genome_editing/index.html