厚生労働科学研究費補助金（創薬基盤推進研究事業）
（分担）研究報告書
ホモ変異体マウス ES 細胞株の樹立に関する研究 研究分担者 堀江 恭二 奈良県立医科大学・教授
研究要旨
創薬の標的遺伝子を効率的に同定する上で、遺伝子機能を破壊した細胞株の表現型解析は、極めて有 用である。しかし、動物細胞では、表現型を露呈させるためには、２コピーある遺伝子の両方を破壊す る必要があり、時間と労力を要す。我々は、独自に開発した手法を用いて、両コピーが破壊されたホモ 変異体マウス ES 細胞株を迅速に樹立し、多くの研究者が共有できるように資源化を進めている。さら に、これらの遺伝子破壊株の機能解析をおこない、資源としての有用性を示した。
A. 研究目的
創薬の標的遺伝子の探索や疾患メカニズムの 解明において、特定の遺伝子機能が破壊された細 胞株は極めて有用である。本研究では我々が開発 したホモ変異体作製法をマウス ES 細胞へ適用し、
創薬・疾患研究に有用な細胞資源を取得する。同 時に遺伝子機能解析も行い、資源の有用性を示す。
B. 研究方法
作年度に引き続き、既に取得済みの約 2,000 株 のヘテロ変異体 ES 細胞株について、過去の文献 を検索することにより、機能に関する情報の乏し い遺伝子や、疾患モデルの観点から興味深いと考 えられる遺伝子を選定した。これらの遺伝子に対 応するヘテロ変異体 ES 細胞に対して、我々が報 告済みの手法（Nature Methods 8:1071‑7, 2011）
を用いて、細胞周期の 4N の時期における相同染 色体間組換えを誘発し、ホモ変異体を誘発・単離 した。また、得られた細胞株に対して、様々な分 化誘導系を適用し、遺伝子機能解析を行った。
（倫理面での配慮）本研究はマウス ES 細胞の培 養レベルでの実験であるため、特記事項は無い。
C. 研究結果
20 個の遺伝子についてホモ変異体 ES 細胞株を 樹立した。表現型解析に関しては、再生医学への 応用を目指して、ES 細胞の多能性に破綻をきた した変異体を複数同定した。
D. 考察
表現型を認めた遺伝子は、過去に機能に関する
報告がなく、ホモ変異体の有用性を示すものと考 えられる。創薬・疾患メカニズム解明への応用と いう観点では、得られた知見をヒト細胞での解析 へ繋げるためのパイプラインも必要であり、今後 の検討課題と考えている。
E. 結論
資源化へ向けての変異体の単離とともに、得ら れた変異体を用いた遺伝子機能解析を行い、本資 源の有用性を実証した。
F. 健康危険情報 無し
G. 研究発表 1. 論文発表 無し 2. 学会発表
(1) Yoshida J., Horie K.Live cell imaging for the analysis of cellular heterogeneity in mouse embryonic stem cell mutant clones identified by forward genetic screening. 12th Annual Meeting of International Society for Stem Cell Research, 2014, June 18‑21, Vancouver, Canada.
(2) Yoshida J., Horie K.Rapid identification of homozygous mutant mouse embryonic stem cell clones showing differentiation resistant or differentiation prone phenotype.Global Controls in Stem Cells, 2014 Nov 5‑7, Biopolis, Syngapore.
H. 知的財産権の出願・登録状況 無し
