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実験動物科学(協力)

実験動物科学

研究室の概要

哺乳動物における種を越えた遺伝子の共通性の観点から、マウスはヒトの生命機能全般を解明するうえで優れたモデル動物である。多くの疾患は単一の遺伝子でなく複数の遺伝子によって起こるため、ヒトでその原因遺伝子を突き止めその機能を詳細に解析するには困難が伴うが、実験動物では遺伝育種学的手法によりさまざまな遺伝子の組み合わせを作出し、複雑な疾患の原因究明に迫ることが可能である。我々は、マウスの最新ゲノム情報とマウスでしかできない体系的な遺伝的解析法を駆使して、複雑なヒトの疾患および高次生命現象の解明に寄与することを目指している。具体的には糖脂質代謝異常や寄生虫症の病態モデルの開発・育成と、それらの原因遺伝子について"Forward Genetics(順行性遺伝学)"の手法を用いて解析することを課題としている。(写真1:様々な毛色を示すマウス近交系 (CBA, 129X1, NC, C57BL6, DBA2))

 

(1) マウスの体系的遺伝解析系の基盤整備と、その多因子形質の遺伝解析への応用
  マウスSM/J系統とA/J系統を起源として我々が独自に樹立したリコンビナント近交系(RI系統群)、コンソミック系統群、コンジェニック系統群などの体系的遺伝解析系とエキソーム解析に基づくゲノム変異情報を利用して、糖脂質代謝異常や腫瘍感受性などの多因子形質の遺伝解析を行っている。これまでに上記の体系的遺伝解析系を用いた連鎖解析により、糖・脂質代謝異常をはじめとする各種疾患の感受性遺伝子の存在領域を複数特定し、更に、それら原因遺伝子の単離・同定を目指した解析を行っている。

 

(2) ゲノム編集技術を用いた疾患モデルマウスの作出
 近年開発されたゲノム編集技術の進歩は凄まじく、特にCRISPR/Cas9システムを用いた遺伝子改変マウスの作製は、ES細胞の相同組換え技術に基づく従来の遺伝子組換えマウスの作製方法を完全に上書きする程の勢いがある。そこで、CRISPR/Cas9システムによる遺伝子欠失あるいは変異導入技術を取り入れて、(1)の解析で見出した疾患感受性遺伝子の同定や、新たな疾患モデルマウスの作出に着手している。

 

(3) マウス・ラットを用いた寄生虫感染に対する宿主抵抗性機構の解析
 マラリアは今もなお全世界で多数の感染者・死亡者を出ており猛威を振るい続けている寄生虫症である。以前よりマラリア原虫感染時の宿主病態には宿主の遺伝的要因が強く関与していることが知られている。我々はこの宿主の遺伝的要因を解明し、それをヒントとした新たな治療法の開発を行うために、マウスの順行性遺伝学の手法を用いてマラリア原虫感染時の宿主の感染応答に重要な役割を持つ新規遺伝子を単離・同定しその機能解析を行う事を目的とした解析を行っている。(写真2:マウス赤血球中のネズミマラリア原虫) また、ゲノム編集技術により京大で作出された重度免疫不全(X-scid)ラットを用いて、腸管内寄生条虫と宿主の相互作用の解析も行っている。(写真3:ラットの小腸から取り出した約65cmの縮小条虫)

写真1
写真2
写真3

 

詳細は以下のホームページをご覧ください。

http://www.med.nagoya-u.ac.jp/sisetu/experimentalanimalscience.htm

研究業績

代表的な論文を以下に記します。

1. Kobayashi M, Ohno T, Ihara K, Murai A, Kumazawa M, Hoshino H, Iwanaga K, Iwai H, Hamana Y,
  Ito M, Ohno K, Horio F: Searching for genomic region of high-fat diet-induced type 2 diabetes in
  mouse chromosome 2 by analysis of congenic strains. PLoS One, 9(5):e96271, 2014.
2. Ohno T, Okamoto M, Hara T,Hashimoto N, Imaizumi K, Matsushima M, Nishimura M,
  Shimokata K, Hasegawa Y, Kawabe T: Detection of loci for allergic asthma using SMXA
  recombinant inbred strains of mice. Immunogenetics, 65(1):17-24, 2013.
3. Ohno T, Hata K, Baba T, Io F, Kobayashi M, Horio F, Nishimura M: Establishment of consomic
  strains derived from A/J and SM/J mice for genetic analysis of complex traits. Mamm Genome,
  23(11-12):764-769, 2012.
4. Kobayashi M, Ohno T, Hada N, Fujiyoshi M, Kuga M, Nishimura M, Murai A, Horio F: Genetic
  analysis of abdominal fat distribution in SM/J and A/J mice. J Lipid Res, 51(12): 3463-3469, 2010.
5. Tanaka S, Mizorogi T, Nishijima K, Kuwahara S, Tsujio M, Aoyama H, Taguchi C, Kobayashi M,
  Horio F, Ohno T: Body and major organ weights of A/J-Chr 11SM consomic mice. Exp Anim, 58(4):
  357-361, 2009.
6. Hada N, Kobayashi M, Fujiyoshi M, Ishikawa A, Kuga M, Nishimura M, Ebihara S, Ohno T, Horio
  F: Quantitative trait loci for impaired glucose tolerance in nondiabetic SM/J and A/J mice. Physiol
  Genomics
, 35(1): 65-74, 2008.
7. Kumazawa M, Kobayashi M, Io F, Kawai T, Nishimura M, Ohno T, Horio F: Searching for genetic
  factors of fatty liver in SMXA-5 mice by quantitative trait loci analysis under a high-fat diet. J Lipid
  Res
, 48(9): 2039-2046, 2007.
8. Kobayashi M, Io F, Kawai T, Kumazawa M,Ikegami H, Nishimura M, Ohno T, Horio F: Major
  quantitative trait locus on chromosome 2 for glucose tolerance in diabetic SMXA-5 mouse established
  from nondiabetic SM/J and A/J strains. Diabetologia, 49(3):486-495, 2006.              
9. Ohno T, Kobayashi F, Nishimura M: Fas has a role in cerebral malaria, but not in proliferation or
  exclusion of the murine parasite in mice. Immunogenetics, 57(3-4):293-296, 2005.
10. Ohno T, Nishimura M: Detection of a new cerebral malaria susceptibility locus using CBA mice.
   Immunogenetics, 56(9):675-678, 2004.
11. Kobayashi M, Ohno T, Tsuji A, Nishimura M, Horio F: Combinations of non-diabetic parental
   genomes elict impaired glucose tolerance in mouse SMXA RI strains. Diabetes, 52(1):180-186, 2003.
12. Ohno T, Ishih A, Wakana S, Nishimura M, Terada M: Mouse H2 haplotype influence on the
   survival rate after Angiostrongylus costaricensis infection. Exp Parasitol, 100(2):140-142, 2002.
13. Ohno T, Ishih A, Tanaka S, Nishimura M, Terada M: Chromosomal mapping of host susceptibility
  loci to Angiostrongylus costaricensis nematode infection in mice. Immunogenetics, 53(10-11):925-929,
  2002.
14. Ohno T, Ishih A, Kohara Y, Yonekawa H, Terada M, Nishimura M: Chromosomal mapping of the
   host resistance locus to rodent malaria (Plasmodium yoelii) infection in mice. Immunogenetics,
   53(9):736-740, 2001.

研究業績

大学院入学案内

大学院修士課程・博士課程の学生を募集しております。大所帯のラボではありませんので、個人の自由度や裁量が大きいところが当研究室の特徴です。大きなラボの補欠より小さなラボのエースとして活躍したい方に向いています。自然科学系(医・歯・農・獣医・理・工など)の大学・大学院修士課程を卒業したあるいは卒業見込みの方で、上記分野に興味がある方は、下記連絡先(大野宛)に遠慮なくお問い合わせください。

教員

構成員名/英名表記 役職 所属
大野 民生/OHNO Tamio
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准教授実験動物科学/実験動物部門
宮坂 勇輝/MIYASAKA Yuki
助教実験動物科学/実験動物部門

研究キーワード

マウス 体系的遺伝解析系 疾患感受性遺伝子 順行性遺伝学 ゲノム編集 CRISPR/Cas9システム 糖・脂質代謝異常症 寄生虫症 マラリア