safe harbor

   




生命科学用語:safe harbor

同義語:safe harbor/safe harbor locus/safe harbor site/セーフハーバー/セーフハーバー遺伝子座/セーフハーバー座位/セーフハーバー部位/セーフハーバー領域

 

定義

Specific loci in the mouse genome that allow stable, reliable, and ubiquitous transgene expression in the absence of adverse effects like Rosa26Hprt1, or Col1A1, have become essential tools in the performance of genetic studies. Safe harbor loci allow comparable analysis between different lines of mice in isogenic contexts. ((Rapid and Efficient Generation of Recombinant Human Pluripotent Stem Cells by Recombinase-mediated Cassette Exchange in the AAVS1 Locus Ordovas et al. JoVE)

ヒト19番染色体上に存在する AAVS1 領域(別名 PPP1R12C)は、インスレーターに挟まれたオープンクロマチン構造になっているため、挿入された遺伝子が発現抑制を受けにくい領域(Safe Harbor)であることが知られています。 (Human Safe Harbor Kit-AAVS1 APRO SCIENCE Transposagen)

導入遺伝子の安全な発現を可能にする遺伝子座 (セーフハーバー遺伝子座への導入遺伝子の挿入のためのエンドヌクレアーゼの使用 ekouhou.net)

遺伝子導入による影響を受けにくい安全領域 (セーフ・ハーバー部位への目的遺伝子組込み用ゲノム編集ツール 実験検証 コスモ・バイオ GeneCopoeia 技術情報)

AAVS1 領域(PPP1R12C 遺伝子座)はsafe harborと呼ばれ、さまざまな細胞で転写活性を有しているが、欠損させても細胞に有害作用が生じないことが知られている領域。(CRISPR/Casシステムを用いたゲノム編集 一人抄読会)

 

遺伝子導入においてセーフハーバー部位を利用する利点

Expression of a randomly integrated transgene is unpredictable and tends to be unstable over time due to epigenetic effects. Further, random integration often yields multiple integrants per cell, and this can result in the disruption or activation of host cell genes. Such unintended side effects produce a non-isogenic experimental setting, and this can confound data analysis and interpretation. (DeKelver et al., Genome Res. 2010. 20: 1133-1142)

 

マウスゲノムにおけるセーフハーバー部位

哺乳動物のトランス遺伝子挿入におけるゲノム上の「安全」部位は、1990年代後半にPhillipe Sorianoおよびその共同研究グループによりはじめて報告されました(Zambrowicz, et al., 1997)。ROSAβgeo26と呼ばれる特定マウス系統では、検証したほぼ全ての組織においてランダムに挿入したトランス遺伝子から、βガラクトシダーゼを一様に高レベルで発現することが見出されています。… これ以後「Rosa26」座位は適応度において明白な有害作用を生じず定常遺伝子発現が可能なトランス遺伝子挿入部位として利用されるようになりました。 (セーフ・ハーバー部位への目的遺伝子組込み用ゲノム編集ツール 実験検証 コスモ・バイオ GeneCopoeia 技術情報)

 

ヒトゲノムにおけるセーフハーバー部位

ヒト細胞においてもトランス遺伝子を挿入できる、類似のセーフ・ハーバー部位が報告されました(DeKelver, et al., 2010)。これはアデノ随伴ウイルス(AAV)が通常、第19染色体上のPP1R12Cという特定のゲノム座位に組込まれるとの報告に端を発しています。AAVS1としても知られる本座位へAAVを組み込んだ場合でも、初代培養細胞や不死化細胞、人工多能性幹細胞(iPSC)および胚性幹細胞などをはじめとする種々の細胞に目に見える表現型の変化を生じることはありません。 (セーフ・ハーバー部位への目的遺伝子組込み用ゲノム編集ツール 実験検証 コスモ・バイオ GeneCopoeia 技術情報)

 

スポンサーリンク

用例

Here we describe a strategy to genetically modify human iPS cells at ‘safe harbor’ sites in the genome, which fulfill five criteria based on their position relative to contiguous coding genes, microRNAs and ultraconserved regions. (Genomic safe harbors permit high β-globin transgene expression in thalassemia induced pluripotent stem cells. Nat Biotechnol. 2011 Jan;29(1):73-8.)

Nuclease, and using these nucleases, secretory tissues which they derived, cloned, and a method of expressing a transgene from the safe harbor locus in animals. (The methods and compositions for controlling transgene expression Google Patents JP2014526279A)

Cas9安定発現HEK293細胞株 ヒトゲノムにおけるSafe HarborであるAAVS1遺伝子座にhspCas9を組み込んだ、Cas9の安定発現HEK293細胞株です。(フナコシニュース2018年6月1日号(No.658)

当初計画には,genetic lineage tracing 法による細胞追跡を予定していたが,セーフハーバー領域へのレポーター遺伝子の導入個体の確立まで至っていない。 (両生類における幼生型から成体型幹細胞への変換機構の解明 研究課題/領域番号16K18580)

 

関連論文

  1. Functional genomics, proteomics, and regulatory DNA analysis in isogenic settings using zinc finger nuclease-driven transgenesis into a safe harbor locus in the human genome. DeKelver et al., Genome Res. 2010. 20: 1133-1142)
  2. Disruption of overlapping transcripts in the ROSA βgeo 26 gene trap strain leads to widespread expression of β-galactosidase in mouse embryos and hematopoietic cells. Brian P. Zambrowicz, Akira Imamoto, Steve Fiering, Leonard A. Herzenberg, William G. Kerr, and Philippe Soriano. PNAS April 15, 1997. 94 (8) 3789-3794; https://doi.org/10.1073/pnas.94.8.3789

 - 生命科学研究用語集 ,