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TRANSGENIC FISH CAUSING EXCESSIVE APOPTOSIS

Patent code P09A015142
Posted date Mar 5, 2010
Application number P2002-154851
Publication number P2003-339274A
Patent number P4235725
Date of filing May 29, 2002
Date of publication of application Dec 2, 2003
Date of registration Dec 26, 2008
Inventor
  • (In Japanese)山下 倫明
  • (In Japanese)北条 弥作子
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人水産研究・教育機構
Title TRANSGENIC FISH CAUSING EXCESSIVE APOPTOSIS
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide transgenic fish causing excessive apoptosis, and to provide a method for analyzing apoptosis induction using the fish.
SOLUTION: The transgenic fish causing excessive apoptosis can be obtained by gene transfer of a gene expression system for an apoptosis induction factor into fish. The method for analyzing the apoptosis induction in vivo using the fish is provided. It is preferable that caspase is used as the apoptosis induction factor and zebrafish as the fish. By administering compounds to the transgenic fish, it is possible to assay abnormalities developed by expressing apoptosis in the fish, screen the compounds and analyze the mechanism or the like concerning the apoptosis induction.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


アポトーシスは、自己細胞死、プログラム細胞死などとも呼ばれ、発生、形態形成、細胞分化、発がん、免疫、生殖、老化など高等動物のもつ高次な生命現象に密接にかかわることが知られている(Ellis RE et al., Annu. Rev. Cell Biol. 7,663-698,1991年; Cohen JJ et al., Annu. Rev. Immunol. 10,267-293,1992年; Granerus M and Engstrom W: 29,309-314,1996年; Jacobson MD et al., Cell 88,347-354,1997年)。また、熱、放射線、紫外線などストレス刺激、セラミド、Fas抗原などの薬剤投与の刺激によっても誘導されることが明らかにされている。これまでアポトーシス解析のモデル実験系としてほ乳類培養細胞が研究に用いられていた。培養細胞におけるアポトーシスの発現は、トリパンブルー、エオシン等色素で細胞染色して死細胞を計数する方法、アネキシンV蛍光染色法、DNA断片化の電気泳動分析、核の凝集、断片化の顕微鏡観察、TUNEL(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling)染色法、フローサイトメトリー等の細胞生物学的手法で観察される(新アポトーシス実験法:辻本賀英・刀称重信・山田武編、羊土社1999年)。



魚類においても、アポトーシスは、発生、成長、組織の分化及び器官形成に障害をもたらすだけでなく、不妊化、性転換など生殖に関わる生理機能にも影響することが知られている(Yabu T et al., Fisheries Sci.,67,333-340,2001年; Yabu T et al., Biochem. J.,360,39-47,2001年)。アポトーシス細胞の特徴である断片化DNAを特異的に染色することができるTUNEL染色法で、ヒラメ、ゼブラフィッシュなど魚類の胚を直接染色することにより、熱、紫外線などの環境ストレスに対して感受性の高い組織・細胞を同定することができる(Yabu T et al., Fisheries Sci.,67,333-340,2001年)。



今後さらに、動物個体を用いて、in vivoでアポトーシスが果たす生理的役割の解明が進むと、その成果は、新規生理活性物質のスクリーニングやアポトーシスを指標とするバイオアッセイに利用できるので、医学、製薬、水産業、農業、畜産業、バイオテクノロジーなどのさまざまな分野で産業的な応用開発が期待される。しかしながら、脊椎動物の通常の生育条件では、各組織・器官においてアポトーシスが生じる頻度は非常に低いので、アポトーシスを指標とするバイオアッセイはその利用用途は限られており、トランスジェニック動物を用いた例としては、カスパーゼ-3を心臓で発現させたトランスジェニックマウスが心臓疾患モデルとして報告された例があるにすぎない(Condorelli G. et al., PNAS,98,9977-9982,2001年)。そのため、それぞれのアポトーシス誘導因子の作用によって誘発されるアポトーシスの発現を個体レベルで容易に観察することができ、形態形成異常、成長、組織の分化などの生物現象における個々のアポトーシス誘導因子の作用を解析できるモデル脊椎動物の開発が望まれる。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、アポトーシス誘導因子の遺伝子発現系を遺伝子導入したトランスジェニック魚類及びその利用に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
ヒトサイトメガロウイルス(CMV)プロモーター制御下にアポトーシス誘導因子であるカスパーゼ3遺伝子を配置した遺伝子発現系を遺伝子導入することによって得られる過剰なアポトーシスが生じるトランスジェニックゼブラフィッシュ

【請求項2】
 
ヒトサイトメガロウイルス(CMV)プロモーター制御下にアポトーシス誘導因子であるカスパーゼ3遺伝子を配置した遺伝子発現系を遺伝子導入した後、さらに、カスパーゼ阻害剤を添加した培養液中で培養することによって得られる過剰なアポトーシスが生じる系統化されたトランスジェニックゼブラフィッシュ。

【請求項3】
 
カスパーゼ3遺伝子がゼブラフィッシュのカスパーゼ3遺伝子である請求項1又は2に記載のトランスジェニックゼブラフィッシュ。

【請求項4】
 
請求項1~3のいずれかに記載のトランスジェニック魚類を用いてin vivoでアポトーシス誘導を解析する方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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24975_01SUM.gif
State of application right Registered


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