BioResource Now ! Vol.10 No.2

BioResource Now !

Issue Number 10 February2014
国内外のバイオリソースを巡る様々な問題や取り組みについて、毎月ホットな話題をこのニュースレターで紹介していきます。

リソースセンター紹介
No.50
今月のデータベース

吉木淳 （理化学研究所バイオリソースセンター・実験動物開発室 ）NBRP 実験動物マウス「NBRP カタユウレイボヤデータベース」

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リソースセンター紹介〈NO. 50〉

NBRP 実験動物マウス
マウスは実験動物として 100 年以上の歴史があり、遺伝や疾患に関する膨大な知見が蓄積しています。遺伝的に均一な近交系が多数育成されており再現性の高い動物実験が可能です。さらにゲノム情報が整備され、個体レベルの遺伝子操作技術が最も進んだ小型哺乳動物モデルであるため、疾患発症の初期から末期に至るまで、ヒトではできない分子レベルの実験研究を行うことができます。
マウスはヒトのモデル動物の代表として基礎から医療への応用研究まで世界中で広く利用されています。
理研バイオリソースセンター（BRC）
は 2001 年に創設され、実験動物開発室では研究用マウスの収集・保存・提供を開始しました。2002 年から
NBRP の中核機関として活動を開始
し、現在では収集数 7,000 系統を超え、国内外 950 機関、海外 36 ヵ国に日本で開発されたマウス系統を提供 し て い ま す。2005 年 12 月 に
BioResource now! に紹介記事を掲載させていただいた当時、1,600 系統ほどだった保有数は、8 年間で 4 倍超に増加しました。日本の癌、脳、免疫・アレルギー、発生・再生等の研究分野では遺伝子操作マウスが多数作出され、国際的にも質の高い研究が行われています。こうしたレベ
ルの高い研究コミュニティのご支援とご協力により創設から 10 余年で欧米のリソース機関に比肩する規模のマウス系統が収集できました（図１, 図 2）。

吉木淳
理化学研究所バイオリソースセンター
実験動物開発室 室長

図 1：収集系統の種類

昨年度までの微生物検査では大学や研究機関から送られてくる寄託マウスにマウス肝炎ウイルスや肺マイコプラズマが検出される事例もありましたが、2014 年度にはこうした汚染はなくなりました。しかし、腸管内原虫・蟯虫の検査では依然として50% 近くのマウスに汚染が検出され、国内研究コロニーにおける腸管内原虫・蟯虫の蔓延が懸念されます。
BRC ではこうした微生物汚染を帝王切開および胚移植により清浄化して高 品 質 な speciﬁc pathogen free(SPF) マウスを提供しています。
*1

図２：収集系統の紹介記事「今月のマウス」

研究材料の品質は実験結果の再現性を担保するうえで最も重要です。マウスリソースの主な品質管理は微生物検査と遺伝検査により構成されています。微生物品質については、実験結果に影響を及ぼす主な病原微生物等 24 項目を対象として囮マウスの定期検査を実施して、結果をホームページから公開しています。

*2

マウスでは、Cre-loxP や TET 技術などを用いて特定の細胞・組織・臓器において任意の時期に遺伝子操作を行う実験が盛んに行われています。
*3
動物実験の再現性および 3R に加えて遺伝子組換え生物の取扱いに関する法令遵守の観点から、遺伝子操作マウスの遺伝品質の統御が益々高い水準で求められています。しかし、遺伝子操作マウスを研究に必要な高品質に維持することは容易ではありません。複数のトランスジェニックおよびノックアウトマウスを交配して研究を進める現場では、多種類の遺伝子操作マウスの迅速かつ網羅的な遺伝品質管理が必要です。当セン
ターでは各種導入遺伝子の網羅的な検査法 KO-survey PCR [1]（図 3）ならびに条件付きノックアウトマウスの遺伝子コンストラクトの構造検査
loxP/Frt-survey により遺伝子操作マウスの確実な遺伝子型判定と正確な組換え生物の情報提供を行っています。
次ページへ続く*1 cre は組換え酵素（リコンビナーゼ）であり、特定の DNA 配列（loxP）を認識して組換えを起こします。loxP が同じ方向に２つ存在する時、cre は loxP に挟まれた領域を切り出すことができます。この性質を利用し、cre や loxP の制御領域を工夫することによって遺伝子の発現を操作することができます。

*2 テトラサイクリンの投与によって遺伝子発現を自由に制御するテクノロジー。
*3 Replacement（代替）, Reduction（削減）, Refinement（改善）の３つの R で動物実験をする際に守るべき国際原則。

BioResource Now ! Vol.10 No.2

図 3：KO-survey PCR 検査

遺伝子操作に用いる系統の違いも実験結果に影響を及ぼすことが知られています。最近では、表現型の解析方法や計測機器の精度の向上により
C57BL/6J および C57BL/6N といった遺伝的には極めて近い亜系統間の表現型の違も明らかになり、亜系統の識別が必要となっています。これら の 亜 系 統 の 識 別 に は Single
Nucleotide Polymorphism (SNP)
マーカーが利用され世界中のブリーダーから供給されている C57BL/6系統を識別することもできるようになっています [2]（図 4）。

理研 BRC はマウスリソースの国際連盟 (Federation of International Mouse
Resources: FIMRe) に設立機関として
参 加 し、そ の One-Stop Shop デ ー タ
ベ ー ス International Mouse Strain
Resource (IMSR) に日本の研究者の開発した系統を登録して国際貢献を果たしています。IMSR は世界の主要 20機関の 235,972 件に及ぶマウスリソースを検索できるウェブサイトです。世界のほとんどのマウスリソースは凍結胚・精子またはノックアウト ES 細胞と し て 凍 結 保 存 さ れ て い ま す。海 外FIMRe 機関の凍結系統の利用希望者で個 体 化 技 術 を 持 た な い 場 合 は、理 研
BRC で個体化して供給するサービスを提供しています。
2011 年から国際マウス表現型解析コン ソ ー シ ア ム（International Mouse
Phenotyping Consortium: IMPC）がスタートし、日本からは理研 BRC の実
験動物開発室、日本マウスクリニック
およびマウス表現型知識化開発ユニットが連携して参画しています。標準系
統 C57BL/6NTac のノックアウト ES
細胞を KOMP（米国）およびEUCOMM（欧州）のレポジトリーより入手し、キメラおよびノックアウトマウスを作製し表現型解析を進めています。欧米で開始した全遺伝子のノックアウトマウスプロジェクトがこの IMPC に発展し、世界標準の表現型解析が進行中です。

アジアマウス突然変異リソース連盟(Asian Mouse Mutagenesis andResource Association: AMMRA) およびアジアマウス表現型解析コンソー
シ ア ム (Asian mouse PhenotypingConsortium) には日本、中国、韓国、台湾、シンガポールが参加しています。2013 年から
Australian Phenomics Netweork(AFN) が AMMRA に加入しました。
アジア地域の連携強化と IMPC との連携を推進しています。
2013 年、ゲノム編集技術によりマウスリソースは大きな変革期を迎えました。特に CRISPR/Cas9 システ
ムを用いた遺伝子改変によれば、ES細胞は不要となり、受精卵へゲノム編集酵素 Cas9 の mRNA とゲノム編集部位を決定するガイド RNA を導入するだけで、高効率に遺伝子破壊が可能となります。従来の ES 細胞を用いたノックアウトマウス作製に比べてコスト削減および期間短縮さらに複数遺伝子の同時破壊が可能となり、爆発的な普及が予想されています。今後、ゲノム編集技術により作出される大量のマウス系統の保存および取扱いならびに遺伝品質の管理が新たな課題となっています。こ
うした新しい技術により生み出される遺伝子操作マウスを含めて、マウスリソースはライフサイエンスの実験研究に不可欠な存在としてさらに進化し普及することになると予想されます。■
参考文献[1] Nakata H et al. Simultaneous detection ofmultiple transgenes for genetically-modified
mouse strains. Exp Anim 58(4): 437-442, 2009.
[2] Mekada K et al. Genetic differences among
C57BL/6 substrains. Exp Anim 58(2): 141-149,
2009.

図 4：C57BL/6N 亜系統の遺伝的違いを区別できる SNPs

今月のデータベース

Contact Address

NBRPカタユウレイボヤデータベース

連絡先 〒411-8540 静岡県三島市谷田 1111
国立遺伝学研究所 生物遺伝資源センター
TEL 055-981-6885 ( 山崎 )E-mail：brnews@shigen.info

DB名：NBRPカタユウレイボヤデータベース
・CITRES (http://marinebio.nbrp.jp/ciona/)
・自然集団種(野生型)注文サイト(http://w-ciona.lab.nig.ac.jp/cgi-bin/ghost_order_top.cgi)

CITRES
・系統数：95
・遺伝子：165
・2014年2月現在
自然集団種(野生型)

言 語：日本語 英語
CITRESコンテンツ：・ホヤ系統リソース（トランスジェニック、エンハンサー
トラップ、突然変異体、各種組織GFPマーカー系統、ニューロンKaede系統）：精子、幼若体、成体
・DNA Constructs
・GFP発現画像、文献情報
自然集団種(野生型)コンテンツ：幼若体、成体
特徴：・リソースをWebで注文できる。
・豊富なGFP発現画像から系統にアクセスできるほか、発現情報を発生ステージと部位(組織)で絞り込んで検索することができる。
連携DB：Ghost、CIPRO、RRC(成果論文データベース)
DB構築グループ：NBRPカタユウレイボヤ、NBRP情報
運用機関：国立遺伝学研究所生物遺伝資源センター
DB公開年：2008年
DB最終更新年：2013年

現役開発者のコメント：リソース数はそれほど多くないのですが、国内の研究者によって開発され、ライフサイエンスの先端研究に用いられるリソースが揃っていて、どちらかというと専門家向けのサイトになっていると思います。今後は分野外の利用者にも親しみやすいよう解説記事を掲載するとか、外部のゲノムデータとも連携させることによって、より充実した使い易いサイトにしたいと思っております。野生型の注文サイトは一見単純そうに見えますが、提供元の仕分けやスケジューリングなど内部では結構複雑に制御しています。

Editor's Note
理研 BRC のマウスといえば今では知らないマウスの研究者が居ないほど世界的に知名度の高いリソースセンターですが、実はこの 10 数年間に吉木先生のグループによって急速に整備が進められて今に至っていることがわかります。
事業に対する高い意識と、専門性、国際性に富んだ運営によって、強固で信頼性の高い組織を作り上げているように思います。（Y.Y.)

バイオリソース情報(NBRP) www.nbrp.jp/(SHIGEN) www.shigen.nig.ac.jp/indexja.htm(WGR) www.shigen.nig.ac.jp/wgr/(JGR) www.shigen.nig.ac.jp/wgr/jgr/jgrUrlList.jspBioResource Now !

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