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『セミ・ノックインマウス、ラット』（組換えBAC Tgマウス、Tgラット）

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『セミ・ノックインマウス、ラット』（組換えBAC Tgマウス、Tgラット）作製

『セミ・ノックインマウス』、『セミ・ノックインラット』とは?；

短期間で、あたかもノックインのように外来遺伝子を発現するTgマウス、 Tgラットを作出

『セミ・ノックインマウス』　従来の遺伝子発現ベクターを導入したTg動物は、短期間でモデル動物を作出して評価できるため、非常に多くの研究に利用されてきました。しかし、このようなコンベンショナルなTg動物では、外来遺伝子を数kbのコアプロモーター配列で発現させるため、期待通りにトランスジーンが発現しないケースが頻繁に起こり、Tg動物による遺伝子機能の解析、病態モデル開発の大きな障害になってきました。

これに対して、ES細胞の遺伝子ターゲティングを利用して作出されるノックインマウスでは、外来遺伝子を内在性のプロモーター活性で正確に発現させることができるので、目的の動物モデルを確実に作出することができます。しかし、ノックインマウス作出は、技術的には十分に確立されているものの、その作出には1.5〜2年を要し、さらにコンジェニック化が必要です。

一連のゲノムプロジェクトにより、ヒト、マウス、ラットなどの全ゲノムDNA配列をクローン化したBACクローンライブラリーが構築され、今やあらゆる遺伝子を含む200 kbのゲノムクローンを簡単に探索、入手できるようになりました。これらのゲノムクローンには、コアプロモーター配列に加えて、エキソン／イントロン配列、未同定の制御配列が全て含まれています。

従来の遺伝子工学の技術では100〜200 kbにもおよぶBACクローンを組み換えてクローン化することは不可能でしたが、大腸菌内での能動型相同組み換え反応である、Red/ET Recombination Technology を応用することにより、特異的にBACゲノムクローンのDNA配列を操作することが可能になりました。この技術を利用して、ゲノムクローンに外来遺伝子（ヒトの相同遺伝子座、Creカセット、蛍光タンパク質、エピトープタグ等）を置換、挿入することにより、あたかも外来遺伝子がノックインされたかのような遺伝子座を持つ組換えゲノムクローンを構築することができます。

これらのリソースと技術を応用して組換えゲノムクローンを構築し、マイクロインジェクション法でTg動物を作製することにより、トランスジェニック動物作出の迅速性と、ノックインマウスモデルの外来遺伝子の発現制御の忠実さを併せ持つ、次世代の遺伝子組換え動物を作出することが可能になりました。弊社はこの遺伝子組換え動物を『セミ・ノックインマウス』、『セミ・ノックインラット』と呼んで、様々な研究分野を支援する受託サービスを行なっております。

作出例；アディポネクチン-luciferaseセミ・ノックインマウス

アディポネクチン-luciferaseセミ・ノックインマウスアディポネクチン遺伝子座を含むBACクローンを探索し、Red/ETテクノロジーを利用してインフレームにルシフェラーゼカセットを挿入した組換えゲノムクローンを構築しました。組換えゲノムクローンが導入されたセミ・ノックインマウスを作出し、アディポネクチン遺伝子座の発現をレポーターアッセイにより定量しました。

（A)セミ・ノックインマウスから各臓器を摘出してホモジェネートのルシフェラーゼ活性を測定したところ、アディポネクチンの主要な分泌組織である内蔵脂肪組織には強力なルシフェラーゼ活性が確認されたのに対して、アディポネクチンが発現しない組織には全くルシフェラーゼ活性が検出されませんでした。さらに、（B)セミ・ノックインマウスの腹腔内にルシフェリンを投与した直後にマウスを犠牲死させ、腹部臓器を露出させてin vivo imaging解析を行なったところ、腹部の内臓脂肪に特異的にルシフェラーゼが発現していることが判明しました。

これらの結果から、組換えゲノムクローンを導入して作出されたセミ・ノックインマウスが、内在性のアディポネクチン遺伝子と同様の発現制御で外来遺伝子であるルシフェラーゼを発現することが示されました。