基因改变非人模型动物制造技术

本发明专利技术提供一种非人动物模型，其通过编码硫氧还蛋白的基因改变而获得，作为老化、肾病、心血管疾病、高血压、主动脉夹层、慢性阻塞性肺部疾病、年龄依赖性癫痫、脂质代谢异常、贫血、骨质疏松症、免疫异常等疾病模型是有用的。这些多样的表型是通过编码硫氧还蛋白的基因改变而引起在全身的多脏器中表达的硫氧还蛋白的功能降低所获得的。编码硫氧还蛋白的基因为选自TXN、TRX、TRX1、TRDX、Txn1、Txn、Trx1基因ADF的各基因中的任意基因。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基因改变非人模型动物
本专利技术涉及一种非人模型动物，所述非人模型动物作为与氧化应激密切关联的疾病研究动物、特别是作为老化、肾病、心血管疾病、高血压、主动脉夹层、慢性阻塞性肺部疾病、年龄依赖性癫痫、脂质代谢异常、贫血、骨质疏松症、免疫异常等的模型动物是有用的，特别涉及一种改变了编码硫氧还蛋白的基因的非人模型动物。
技术介绍
在生物体中具备抗氧化酶或由抗氧化物质带来的抗氧化力，存在通过控制生物体的氧化还原状态而适应多样的氧化应激并维持内环境稳定的系统(氧化还原控制：redoxregulation)。但是，该控制机制并不能充分处理由生物体的内源性或外源性原因所产生的氧化应激，或者控制机制因某种原因而出现疏漏时，在生物体中表现出各种各样的损害。过度的氧化应激会损伤DNA和蛋白质、脂质等，引起细胞的功能障碍或细胞死亡，因此，据认为是癌或老化等中的重要的原因之一。硫氧还蛋白在人、大鼠、小鼠中均为由105个氨基酸构成的分子量约12kDa的蛋白质，在其活性部位具有2个半胱氨酸残基。通过其半胱氨酸残基间的二硫醇/二硫醚交换反应而有助于底物的氧化还原反应。具有二硫醇的还原型硫氧还蛋白将底物蛋白的二硫醚键还原，自身成为氧化型。硫氧还蛋白被作为引起氧化应激原因的紫外线、放射线、氧化剂、病毒感染、缺血再灌注损伤、抗癌剂给药等各种各样的要因所诱导，控制调节各种基因表达的转录因子或细胞内的信号转导分子的活性(J.AnnualReviewofImmunology.15,351-369(1997)、AnnualReviewofBiophysicsandBiomolecularStructure30,421-455(2001))。硫氧还蛋白对氧化应激诱导性疾病发挥防御性作用，对各种化学物质或抗癌剂表现出抵抗性，硫氧还蛋白的表达参与长寿命倾向(JGerontolABiolSciMedSci.,66A:1286-1299(2011)、TheJournalofClinicalInvestigation112(9),1395-1406(2003)、NephrolDialTransplant；22:1547-1557(2007))。作为现有技术，制作了硫氧还蛋白缺损小鼠，但该缺损基因纯合子小鼠在胎儿期已经死亡，杂合子是正常的(非专利文献1)。另外，存在有使具有显性负效应的硫氧还蛋白基因在心脏中表达而成为心肌肥大症模型的转基因动物(非专利文献2)。现有技术文献非专利文献非专利文献1：DevelopmentalBiology178,179-185(1996)非专利文献2：JClinInvest.112,1395-1406(2003)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术所要解决的问题点在于，由硫氧还蛋白的功能降低而引起的各种疾病的非人动物模型不存在。本专利技术的课题在于提供一种可以适合用作老化、肾病、心血管疾病、高血压、主动脉夹层、慢性阻塞性肺部疾病、年龄依赖性癫痫、脂质代谢异常、贫血、骨质疏松症、免疫异常等的非人动物模型。用于解决课题的技术方案本专利技术提供一种非人动物模型，该非人动物模型可以适合用作因硫氧还蛋白的功能降低而发病的老化、肾病、心血管疾病、高血压、主动脉夹层、慢性阻塞性肺部疾病、年龄依赖性癫痫、脂质代谢异常、贫血、骨质疏松症、免疫异常等疾病模型。本专利技术的专利技术人为了解决上述课题，将在基因组上随机诱发点突变的化学突变原乙基亚硝基脲投予雄性大鼠，并与雌性大鼠交配而制作得到仔大鼠，从仔大鼠组中挑选出显示表型异常的大鼠，确认了基因的异常，结果，首次确认了原因基因为Txn1基因的突变。进一步进行了反复研究，结果成功制作了非人动物模型，该非人动物模型为具有Txn1基因突变的非人动物，即使为纯合子也可出生，可以适合用作老化、肾病、心血管疾病、高血压、慢性阻塞性肺部疾病、年龄依赖性癫痫、脂质代谢异常、贫血、骨质疏松症、免疫异常等的疾病模型，从而完成了本专利技术。即，本专利技术包含以下内容。1.一种非人模型动物，其改变了编码硫氧还蛋白的基因。2.如前项1所述的非人模型动物，其特征在于，编码硫氧还蛋白的被改变的基因使用于还原底物蛋白的二硫醚键所消耗的每单位时间的NADPH(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)量减少，其减少比例在10％～90％的范围内。3.如前项1或2所述的非人模型动物，其适于用作选自老化、肾病、心血管疾病、高血压、主动脉夹层、慢性阻塞性肺部疾病、年龄依赖性癫痫、脂质代谢异常、贫血、骨质疏松症和免疫异常中的任意疾病的模型。4.一种药剂的筛选方法，其特征在于，使用前项1～3中任一项所述的疾病模型。专利技术效果本专利技术的改变了编码硫氧还蛋白的基因的非人模型动物显示老化、肾病、心血管疾病、高血压、主动脉夹层、慢性阻塞性肺部疾病、年龄依赖性癫痫、脂质代谢异常、贫血、骨质疏松症、免疫异常等疾病，可以作为这些疾病的病态阐明或治疗药物筛选法的模型动物使用。附图说明图1是表示对显示表型异常的大鼠的Txn1基因的突变进行序列分析的结果的图。是关于该大鼠确认了Txn1基因的第54位密码子TTC变成CTC，其结果使第54位的氨基酸由苯基丙氨酸(F)取代为亮氨酸(L)的图。(实施例1)图2是表示Txn1基因改变大鼠的Txn1基因突变位点(第54号的F)附近的氨基酸(第48-66号)与其它动物种的比对分析的图。图3是表示Txn基因编码的硫氧还蛋白在全身的多脏器(肾脏、心脏、肝脏、脑)中表达的图。(实验例1)图4是表示重组Txn1精制蛋白的功能分析的图。A：表示对野生型、F54L突变型、C35S突变型的硫氧还蛋白蛋白进行精制的图。B：是表示用于将硫氧还蛋白的底物蛋白的二硫醚键还原而被消耗的NADPH的减少的图。C：是表示用于将硫氧还蛋白蛋白的底物蛋白的二硫醚键还原而被消耗的每单位时间的NADPH(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)的消耗量的图。表示与野生型相比，F54L突变型的消耗量降低到26.9％～53.9％，C35S的消耗量降低到2.55％～7.45％。F54L突变型的NADPH消耗量比野生型低，比C35S高。D：表示即使将野生型和F54L突变型的提取蛋白进行混合，也没有活性抑制，F54L突变型不具有显性负效应。(实验例2)图5是表示肾脏中的硫氧还蛋白的功能分析的图。A：表示野生型、F54L杂合突变型、F54L纯合突变型大鼠的组织提取蛋白的浓度大致相同。B：是表示将硫氧还蛋白的底物蛋白的二硫醚键进行还原而被消耗的NADPH的减少的图。C：是表示硫氧还蛋白的每单位时间的NADPH消耗的图。表示杂合突变型大鼠基因和纯合突变型大鼠的硫氧还蛋白的每单位时间的NADPH消耗低于野生型大鼠。表示与野生型相比，在突变型中可看到每单位时间的NADPH消耗降低到30.6％～32.2％。D：表示即使将野生型和纯合突变型的提取蛋白进行混合也没有活性抑制，F54L突变型不具有显性负效应。(实验例3)图6是表示野生型和Txn1基因改变大鼠(纯合子和杂合子)的生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非人模型动物，其特征在于：/n其改变了编码硫氧还蛋白的基因。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171213 JP 2017-2386121.一种非人模型动物，其特征在于：
其改变了编码硫氧还蛋白的基因。


2.如权利要求1所述的非人模型动物，其特征在于：
编码硫氧还蛋白的被改变的基因使用于还原底物蛋白的二硫醚键所消耗的每单位时间的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸NADPH量减少，其减少比例在...

【专利技术属性】
技术研发人员：大守伊织，大内田守，真下知士，
申请(专利权)人：大守伊织，大内田守，真下知士，浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP