ノーベル医学生理学賞に
ノックアウトマウス開発技術
  2007年のノーベル医学生理学賞が発表され、「胚性幹細胞(ES細胞)を用いてマウスの特定の遺伝子を改変する原理の発見」に対してマリオ・カペッキ博士(アメリカ・ユタ大教授)、マーティン・エバンス博士(イギリス・カーディフ大教授)、オリバー・スミシーズ博士(アメリカ・ノースカロライナ大教授)の3名が選ばれました(http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2007/index.html)。
  3氏の発見により、マウスのES細胞を使って標的の遺伝子を改変し、さらに遺伝子改変ES細胞から生殖細胞を経て、遺伝子機能を失活させたノックアウトマウスを作製することが可能になりました。ノックアウトマウスは哺乳類における遺伝子の機能を、個体レベルで実験的に調べることのできる最も強力な方法です。今日、ノックアウトマウスはヒトの健康と病気を研究するためのモデル動物として、医学・生物学の基礎から応用、遺伝子機能の解析から、創薬、病気の治療法の開発まであらゆる分野で利用されています。
  エバンス博士はマウス初期胚からさまざまな細胞に分化する能力を持つES細胞の樹立に成功しました(1)。マウスES細胞は別のマウスから採取した胚に注入して仮親の子宮に移植すると、ES細胞が体中の組織に分化してモザイク状に混ざったキメラマウスが得られます。キメラマウスの精巣ではES細胞に由来する精子も存在し、この精子を介して次世代の子マウスにES細胞の遺伝子を伝達できることが証明されました (2)。
  カペッキ、スミシーズ両博士は、50年前にレーダーバーグ博士(1958年ノーベル賞受賞者)によりバクテリアで発見された遺伝子組換え現象(相同組換え)を哺乳類の培養細胞で研究していました。両博士はマウスのES細胞に着目し、これを使って標的の遺伝子を相同組換えにより改変することに成功し、改変遺伝子を持ったノックアウトマウスの誕生に途を開きました(3, 4) 。
  この技術により既に10,000遺伝子(ヒトやマウスの全遺伝子の半数に相当する)がノックアウトされています。現在、欧米では全ての遺伝子を標的とした網羅的かつ戦略的なノックアウトマウスの開発プロジェクトが国家規模で進んでおり、今後の生命科学研究の発展にさらなる貢献が期待されています。
  理研BRCは日本におけるマウスリソースの中核機関として日本の研究者によりジーンターゲティングを用いて開発された遺伝子改変マウス約700系統を収集・保存し、国内外の研究者に提供しています。遺伝子改変マウスの作成に不可欠なマウスES細胞も理研BRC・細胞材料開発室から入手可能です(http://www2.brc.riken.jp/lab/cell/s5_list.cgi?key=e)。さらに、理研BRCは米国ジャクソン研究所等の世界の主要なマウスリソースセンターと国際連盟 Federation of International Mouse Resources (FIMRe: http://www.fimre.org) を設立し、世界中の遺伝子改変マウスを約4000系統、遺伝子改変ES細胞に関しては約15万種類を国際マウスデータベース International Mouse Strain Resource (IMSR: http://www.informatics.jax.org/imsr/index.jsp) から公開しております。
  理研BRCに新しく寄託されたノックアウトマウスや有用なモデルマウスについては、メールニュース(http://www.brc.riken.jp/lab/animal/mailnews/)およびホームページ(http://www.brc.riken.jp/lab/animal/)で毎月配信しておりますので、ぜひご覧下さい。
(1) Evans MJ, Kaufman, M.H. Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature. 1981;292:154-156.
(2) Bradley A, Evans, M., Kaufman, M.H., Robertson, E. Formation of germ-line chimaeras from embryo-derived teratocarcinoma cell lines. Nature. 1984:255-256.
(3) Doetschman T, Gregg, R.G., Maeda, N., Hooper, M.L., Melton, D.W., Thompson, S., Smithies, O. Targeted correction of a mutant HPRT gene in mouse embryonic stem cells. Nature. 1987;330:576-578.
(4) Thomas KR, Capecchi, M.R. Site-directed mutagenesis by gene targeting in mouse embryo-derived stem cells. Cell. 1987;51:503-512.

戻る