両アレル変異を有するES細胞ライブラリーの構築と遺伝子探索

ES細胞を利用すると、任意の遺伝子を欠損させた遺伝子改変マウスを作製することが可能であるばかりでなく、試験管内であらゆる組織に分化可能である。本研究では、ES細胞において相同組み換えを高頻度に起こさせるために、Bloom遺伝子をテトラサイクリンで制御できるようにした。そうすることにより、片アレルに変異が導入された細胞がテトラサイクリンを添加することにより、両アレルに変異を有する細胞に転換し、様々な変異を両アレルに有するようなES細胞ライブラリーが構築された。実際に両アレル変異を有するクローンを取得出来るか確かめた。変異形質としては、膜表面に発現するGPI-アンカー型蛋白欠損クローンを選択した。このシステムの良いところは、GPI-アンカー生合成に関わっている遺伝子が20数種類知られていてそれらはゲノム全体に均一に分布していることである。しかも、それら生合成に関わるどれか一つの遺伝子が欠損した時には、膜表面のGPI-アンンカー欠損という同じ表現型を示し、欠損細胞はエアロリジン耐性細胞として生き残ってくる特徴がある。結果は既存の23種類の遺伝子の内、12種類の遺伝子変異をもつ細胞株が取得できたので、システムの有効性が証明できた。(Yusa, K., et al.:Genome-wide phenotype analysis in ES cells by regulated disruption of the Bloom's syndrome gene. Nature 429, 896-899, 2004)

ES細胞を利用すると、任意の遺伝子を欠損させた遺伝子改変マウスを作製することが可能であるばかりでなく、試験管内であらゆる組織に分化可能である。本研究では、ES細胞において相同組み換えを高頻度に起こさせるために、Bloom遺伝子をテトラサイクリンで制御できるようにした。そうすることにより、片アレルに変異が導入された細胞がテトラサイクリンを添加することにより、両アレルに変異を有する細胞に転換し、様々な変異を両アレルに有するようなES細胞ライブラリーが構築された。実際に両アレル変異を有するクローンを取得出来るか確かめた。変異形質としては、膜表面に発現するGPI-アンカー型蛋白欠損クローンを選択した。このシステムの良いところは、GPI-アンカー生合成に関わっている遺伝子が20数種類知られていてそれらはゲノム全体に均一に分布していることである。しかも、それら生合成に関わるどれか一つの遺伝子が欠損した時には、膜表面のGPI-アンンカー欠損という同じ表現型を示し、欠損細胞はエアロリジン耐性細胞として生き残ってくる特徴がある。結果は既存の23種類の遺伝子の内、12種類の遺伝子変異をもつ細胞株が取得できたので、システムの有効性が証明できた。(Yusa, K., et al.:Genome-wide phenotype analysis in ES cells by regulated disruption of the Bloom's syndrome gene. Nature 429, 896-899, 2004)