コンディショナルノックアウト（cKO）マウス - 疾患のメカニズムを理解するための強力なツール
コンディショナルノックアウト（cKO）マウスとは何ですか？
条件付き遺伝子ノックアウト（cKO）マウスは、遺伝子組換えされた動物モデルであり、特定の遺伝子の修飾をマウスの特定種類の細胞または特定の発達段階に制限することにより、マウスゲノムの時間的および空間的な特異的修飾を実現します。研究者は、時間または組織の特異的な欠失によって特定の遺伝子の機能を理解し、それによって人間の疾患の病理学的メカニズムを研究しています。
従来のノックアウト（KO）マウスと比べると、条件付きノックアウトマウスによって得られた遺伝子は、特定の組織または誘導可能なベースでのみ欠失します。構成的発現の遺伝子突然変異と比べると、条件付きモデルは、遺伝子発現の時間と領域を調節するためのより多くのスペースを提供します。したがって、このモデルは、人間の疾患を研究するためのより正確なモデルです。
条件付きノックアウト（cKO）マウスは、Cre-loxPシステムを利用して作製されるのが一般的です。標的遺伝子の重要なエクソンをloxP配列で挟んだfloxマウスと、Creリコンビナーゼを組織特異的または誘導性プロモーターの制御下で発現するCreマウスを交配することで、Creが発現する細胞や組織、あるいは任意の時期にのみ標的遺伝子を欠失させることができます。このように、遺伝子発現を時間的・空間的に制御できることが、条件付きノックアウトマウスの大きな特徴であり、発生学、神経科学、がん研究など幅広い分野で活用されています。
コンディショナルノックアウト（cKO）マウスの応用
コンディショナルノックアウト（cKO）マウスは、遺伝子機能を明らかにし、人間の疾患のメカニズムを正しく理解し、化合物の特異性を検証するための重要なツールです。また、このマウスモデルは、機能タンパク質標的の遺伝子発現を正確に制御することもでき、それにより、医薬品の潜在的なオフターゲット効果を評価するためのインビボシステムを提供します。
Ralyコンディショナルノックアウトマウスを例にとります—hnRNPの肝臓特異的Raly遺伝子欠失マウスモデルでは、血清コレステロールと肝臓脂質含有量が低いです。RALY結合モードのさらなる生体ゲノムワイドマッピングとクロマチン構造の研究は、RALYの協調的相互作用と遺伝子プロモーター領域におけるその優先的結合モードのためにリファレンスを提供しています。DNA結合の結果は、RALYがSrebp2プロモーター上の転写コアクチベーター間の協調的相互作用を調節することによってコレステロール生成に影響を与える可能性があることを示しています。
研究事例
コンディショナルノックアウトマウスは、免疫学、代謝学、神経科学など幅広い研究分野で利用されています。研究目的に応じて適切なCreドライバーマウスを選択することで、特定の細胞や組織における遺伝子機能を詳細に解析できます。
B細胞特異的遺伝子改変モデルについては、Cd19-iCreマウスを用いた研究事例をご覧ください。
膵臓における誘導型コンディショナルノックアウトについては、Pdx1-CreERT2マウスを用いた研究事例をご覧ください。
コンディショナルノックアウト（cKO）マウスはどうやって構築しますか？
条件付き遺伝子ノックアウト基本的な原理は、リコンビナーゼシステム（例えば、Cre-loxP）を介した部位特異的組換え技術です。Cre-loxPシステムは、現在最も一般的に使用されているリコンビナーゼシステムの1つであり、このシステムは、組織特異的または誘導可能な遺伝子ノックアウト物を生成し、遺伝子の時間的および空間的発現を高度に制御でき、条件付きマウスの構築効率と特異性を大幅に向上させます。
次の図は、Cre-Loxシステムのワークフローです。
図 1. Cre-Loxシステムのワークフロー
floxの意味、floxedアレルの作り方、Cre floxマウスの交配イメージを整理したい場合は、floxマウスの基本解説を確認すると、cKO設計の前提をつかみやすくなります。コンディショナルノックアウトモデルの開発方法に関するより詳細な情報については、私たちの「Cre-LoxP組換えシステムの概要」という記事をお読みください。loxP配列とlox2272配列の違いや組換えメカニズムについて詳しく知りたい方は、こちらの記事もあわせてご参照ください。また、全身KO、条件付きKO、誘導型KOの使い分けは、コンディショナルノックアウトマウスのFAQで詳しく整理しています。
サイヤジェンコンディショナルノックアウト（cKO）マウスの技術的利点
TurboKnockoutの技術的利点：
- 特許リスクなし：医薬品開発プロジェクトに最適な技術。
- オフターゲット効果なし：複雑な遺伝子ノックアウトに対応できます。
- 成功率：生殖細胞系列伝達（GLT）が100％保証されています。
- サイクル：自己削除Neoでは、サービスサイクルをさらに短縮し、マウスの交配プロセスを簡素化し、最短6ヶ月で完了できます。
- loxP部位の制限なし：固定領域のサイズ制限がありません
- 100％返金保証
標的型遺伝子編集の技術的利点
- ラージフラグメント遺伝子編集を実現できます：最大15kbの遺伝子ノックイン、最大500kbのラージフラグメントノックアウト。
- 正確度：遺伝子組換えが正確であり、効果が安定しています。
- 高効率：サイクルが短く、効率が高く、モザイク率が高く、生殖遺伝が安定しています。
- 保障：100％返金保証
コンディショナルノックアウトマウスとノックアウト細胞株の使い分けについては、こちらの記事をご覧ください。
Cyagenの研究支援
ワンストップ・マウスモデル検索プラットフォーム：MouseAtlas
MouseAtlas（マウスアトラス）は、KOマウスからヒト化マウスまで、遺伝子や製品モデル名で検索できるプラットフォームです。生体マウスか精子凍結状態か、リアルタイムの在庫状況、検証データ、詳細な説明を直感的に確認でき、直接注文も可能です。社内の製品管理システムと連携して常に最新情報が更新されており、現在39,000種類以上のモデルマウスを収録しています。研究者の皆様にとって非常に便利なワンストップソリューションです。
全世界の科学研究者様をサポートするために - 厳しい予算も厳しいバイヤーとの仕事も - 弊社の価格マッチング政策は良いコストパフォーマンスを保証します。ご興味をお持ちいただけましたら、[email protected]までお問い合わせください。
サイヤジェン株式会社について
サイヤジェン株式会社は15年間の発展を経て、全世界の数万人の科学研究者にサービスを提供しており、製品と技術は直接にCNS (Cell、Nature、Science)の定期刊を含む5,200余りの学術論文に応用されています。弊社の「ノックアウトマウスライブラリ」は低価格だけでなく、遺伝子名称を入力すれば、ワンクリックで注文まで操作できます。 ノックアウトマウス、ノックインマウス、コンディショナルノックアウトマウス、トランスジェニックマウス、GFPマウス、免疫不全マウス、無菌マウスなどのカスタマイズサービスを提供する以外、専門的な手術疾患モデルチームがあり、多種の複雑な小動物手術疾患モデルも提供できます。
On-Demand Webinar: 遺伝子改変ラット・マウスモデルの作製革新技術及び応用
遺伝子改変ラット・マウスを初期段階の際に、各種の遺伝子改変マウスの作製技術と原理についていろんな疑問を抱いているか？ES細胞ターゲティング技術と標的型遺伝子編集技術のどっちが優れているか？更にどのようにニーズに応じて適切な遺伝子改変ラット・マウスを選択するか。今回のオンライン講座で、サイヤジェン株式会社の日本エリア専門家Dr. Angel Yao（関西医科大学出身の腫瘍ウイルス学）が、遺伝子改変ラット・マウスの技術発展過程及びモデル作製方法について説明します。
FAQ
cKOと通常のKOの違いは？
通常のKOマウスでは標的遺伝子が全身で恒常的に欠失します。一方、cKOマウスでは特定の組織や細胞、または特定の時期に限定して遺伝子を欠失させることができるため、遺伝子機能をより精密に解析できます。
コンベンショナルノックアウトとコンディショナルノックアウトの選択方法について詳しくは、こちらの記事をご覧ください。
コンベンショナルノックアウトとコンディショナルノックアウトの選択方法
cKOマウスはどのくらいで作製できますか？
作製期間はプロジェクトの設計や遺伝子の種類によって異なりますが、一般的には約6～12か月が目安です。
cKOマウスにはどのような情報が必要ですか？
標的遺伝子名、対象となるエクソン、マウス系統、Cre系統の有無、および研究目的などの情報をご提供いただくことで、最適な作製プランをご提案できます。
