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6種の遺伝子組換えを可視化する万能マウスを開発
-全身の神経線維や脳組織の微細構造の可視化に成功-

理化学研究所(理研)バイオリソース研究センター(BRC)実験動物開発室の仲柴 俊昭 専任研究員、吉木 淳 室長、疾患ゲノム動態解析技術開発チーム(研究当時)の阿部 訓也 チームリーダー(研究当時)らの共同研究グループは、6種類の異なる部位特異的組換え酵素(SSR)[1]のいずれかが働いても、ゲノム上の同じ場所で反応して強力な赤色蛍光タンパク質(tdTomato)[2]を発現する万能レポーターマウス[3]「ROSA26[4]-6R」を開発しました。

本研究成果は、複雑な神経回路の解明や高機能な疾患モデルの開発・解析を加速する標準的ツールとして期待されます。

本研究は、科学雑誌『Cell Reports Methods』オンライン版(9月28日付:日本時間9月29日)に掲載されました。


補足説明

[1]部位特異的組換え酵素(SSR)
DNA上の「特定の目印(認識配列)」を正確に見つけ出し、その場所だけで遺伝子を切り貼りしてつなぎ変える性質を持った酵素の総称。遺伝子の働きを狙った場所やタイミングで「オン・オフ」にするためのハサミや糊(のり)のような役割を果たす。代表的なものにCre酵素などがあり、バイオテクノロジーの研究において遺伝子を精密に操作するために欠かせないツール。本研究では、Cre酵素を含めた6種類もの組換え酵素を対象としている。SSRはsite-specific recombinaseの略。

[2] 赤色蛍光タンパク質(tdTomato)
強い赤色の光を発する人工タンパク質の一つ。医学・生命科学の実験で「目印(マーカー)」として広く使われている。非常に強い光を放つため、生きて活動している体内での追跡観察はもちろん、固定した組織サンプルの細かな微細構造まで、極めて鮮明に観察できるのが大きな特徴。

[3] レポーターマウス
体内で特定の遺伝子が働く場所や時間を、光(蛍光)で観察できるようにした実験用マウス。目印となる遺伝子を組み込むことで特定の細胞を光らせ、微細な構造の可視化や、個体内での細胞の広がり(全体像)を捉えることを可能にする。今回のレポーターマウスは、6種類の組換え酵素のいずれにも応答して、赤色蛍光タンパク質(tdTomato)が光る仕組みになっている。

[4] ROSA26
マウスやヒトのゲノム上にある、特定の遺伝子の位置を示す名称。この位置に外来の遺伝子を導入すると、他の遺伝子に悪影響を与えず、細胞や個体の中で安定して遺伝子を働かせることができる。本研究のROSA26-6Rマウスでは、遺伝子をこのROSA26の位置に導入した。6Rは6種類の組換え酵素(Recombinase)の略。ROSA26-6Rマウスは、6種類の組換え酵素のいずれが働いても、ゲノム上の同じ場所(ROSA26)で反応して強力な赤色蛍光タンパク質(tdTomato)を発現する万能レポーターマウス。