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WO2023234412A1 - 遺伝子改変動物由来の動物繊維 - Google Patents

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WO2023234412A1
WO2023234412A1 PCT/JP2023/020690 JP2023020690W WO2023234412A1 WO 2023234412 A1 WO2023234412 A1 WO 2023234412A1 JP 2023020690 W JP2023020690 W JP 2023020690W WO 2023234412 A1 WO2023234412 A1 WO 2023234412A1
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WO
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animal
hair
fiber
gene
fibers
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PCT/JP2023/020690
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English (en)
French (fr)
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俊 沢津橋
結花 稲谷
忠由 渡邉
勇佑 長尾
尚大 上利
梨沙 貝沼
朋子 長尾
耕一 西村
俊矢 穂積
晃寛 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Setsurotech Inc
Optage Inc
Original Assignee
Setsurotech Inc
Optage Inc
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Publication date
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Priority to CN202380044790.0A priority patent/CN119677408A/zh
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    • A01K67/027New or modified breeds of vertebrates
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    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C07K14/4701Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
    • C07K14/4741Keratin; Cytokeratin
    • DTEXTILES; PAPER
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    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
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    • A01K2267/00Animals characterised by purpose
    • A01K2267/02Animal zootechnically ameliorated

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an animal, an animal and animal fiber obtained by the method, and a textile product containing the animal fiber.
  • the quality of animal fibers such as wool and cashmere is determined by factors such as fiber diameter, fiber length, and color tone.
  • the fineness of the fiber diameter is an extremely important factor that affects the quality of the final product, as it is directly related to the feel, comfort, gloss, heat retention, elasticity, etc. of products such as woven and knitted fabrics.
  • fine animal fibers have been produced using specific high-quality breeds, but even in high-quality breeds, fine animal fibers only make up a small portion of the total body hair, and as they get thinner, they become rarer. Because of the high price, the price was likely to fluctuate due to slight changes in the amount of downy hair, and the supply was unstable.
  • animal fibers have a scale structure that causes unevenness on the fiber surface, and the friction between these scales causes entanglement between the fibers, which causes pilling (pilling) as well as changes in gloss, flexibility, smoothness, etc. This was a cause of quality deterioration that impairs the quality of the product.
  • treatments have been developed to remove the scale using chemical methods or to coat the unevenness of the scale with a coating resin to smooth the fiber surface.
  • this method can prevent entanglement between fibers, it impairs the original quality of animal fibers, so its application to animal fibers is avoided, and in particular, its application to rare animal fibers with small diameters is avoided. They tended to be shunned. For these reasons, there has been a desire for a technology that can stably supply animal fibers with a small fiber diameter and/or maintain its quality.
  • the present invention provides a method for producing a human animal, an animal and animal fiber obtained by the method, and a textile product containing the animal fiber.
  • the present inventors While conducting intensive research to solve the above problems, the present inventors discovered that by reducing the expression or function of genes constituting the Krt or Kap family, the diameter of animal fibers becomes thinner and that this reduction can be suppressed. It has been found that animal fibers with a small fiber diameter can be obtained from non-human animals that have the following. Through further research, the present inventors also discovered that animal fibers with a smooth fiber surface could be obtained from the animal concerned, and completed the invention.
  • the present invention relates to [1] an animal (preferably a mammal, more preferably an artiodactyl) having a genetic modification, or an animal fiber thereof, the animal has animal fiber;
  • the genetic modification is reduction or deletion of the expression or function of one or more genes constituting the Krt or KAP family, or disruption of the one or more genes, Genetically modified animals or their animal fibers.
  • an animal having the genetic modification described in [1] above, or its animal fiber (i) compared to the animal fibers of allogeneic or allogeneic control animals that do not have the genetic modification, the animal fibers of the animals with the genetic modification have a smaller major diameter (e.g., 5-50%, or 5-50%); and/or (ii-1) compared to animal fibers of an allogeneic or allogeneic control animal that does not have the genetic modification, the animal fibers of the animal with the genetic modification have: The content of the protein encoded by the one or more genes is low, or (ii-2) the animal fiber of the animal having the genetic modification does not contain the protein encoded by the one or more genes. Genetically modified animals or their animal fibers.
  • Mammals include mice, rats, rabbits, goats, sheep, alpacas, llamas, camels, yak, ibex, guanaco, kiwiak, chilu, raccoon dog, raccoon, mink, sable, fox, possum, opossum, beaver, seal, A mammal obtained by crossing a nutria, a ferret, or a vicu ⁇ a, or any one of these mammals, and a bird obtained by crossing a duck, a goose, a duck, or an ostrich, or any one of these birds.
  • the genetically modified animal according to [9] above which is a bird, or its animal fiber.
  • the above-mentioned animal fibers having larger animal fiber scale intervals e.g., 5% to 10% larger
  • the genetically modified animal or animal fiber thereof according to any of the above.
  • the above-mentioned animal fiber having thinner animal fiber scale thickness (e.g., 5-20% thinner) compared to the animal fiber of an allogeneic or allogeneic control animal that does not have the genetic modification.
  • the genetically modified animal or animal fiber thereof according to any of the above.
  • a material for use in obtaining any of the above genetically modified animals comprising a genetically modified animal having a genetic modification or its reproductive cells (e.g., sperm or eggs), wherein the genetic modification is based on Krt or A material that is a reduction or deficiency in the expression or function of one or more genes that constitute the KAP family, or a disruption of said one or more genes.
  • a material, wherein one or more genes constituting the Krt or KAP family includes either or both of Kap8-1 and Kap8-2.
  • a material, wherein the one or more genes constituting the Krt or KAP family includes at least one or more genes selected from Krt71, Krt72, Krt73, and Krt74.
  • a material, wherein the one or more genes constituting the Krt or KAP family includes at least one or more genes selected from Krt71, Krt72, Krt73, and Krt74.
  • the genetic modification further includes reduction or deletion of the expression or function of either or both of the FGF-5 gene and the Tyr gene, or disruption of the gene.
  • a method for producing a non-human animal which comprises reducing the expression or function of one or more genes constituting the Krt or KAP family in the non-human animal.
  • One or more genes constituting the Krt family of non-human animals are genes encoding Krt proteins expressed in the inner hair root sheath, hair epidermis, fur quality, or hair medulla of non-human animals; (1) The method described in.
  • ⁇ 1> A non-human animal or its progeny that contains a modification that reduces the expression or function of one or more genes that constitute the Krt family or the KAP family.
  • the gene constituting the Krt family is selected from the group consisting of Krt71, Krt72, Krt73, and Krt74, and the gene constituting the KAP family is selected from the group consisting of the KAP8 subfamily, as described in ⁇ 1>. non-human animals or their descendants.
  • ⁇ 3> The non-human animal or its progeny according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, further comprising a modification that reduces the expression or function of Fgf5 and/or Tyr genes.
  • ⁇ 4> The non-human animal or its progeny according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the modification that results in a reduction in gene expression or function is a knockout.
  • ⁇ 5> A method for producing a non-human animal in which the average fiber diameter of animal fibers is significantly smaller than that of the wild type, the method comprising: a gene constituting the Krt family of the non-human animal; a gene constituting the KAP family; The method described above, comprising reducing the expression or function of one or more genes selected from genes that constitute the Krt family and genes that constitute the KAP family.
  • ⁇ 6> A method for producing a non-human animal in which the average scale thickness of animal fibers is significantly smaller than that of the wild type, the method comprising: The method comprising lowering.
  • ⁇ 7> A method for producing a non-human animal in which the scale interval of animal fibers is significantly longer than that of the wild type, the method comprising 1 selected from a gene constituting the Krt family and a gene constituting the KAP family of the non-human animal.
  • the method comprises reducing the expression or function of one or more genes.
  • the genes constituting the Krt family are selected from the group consisting of Krt71, Krt72, Krt73, and Krt74, and the genes constituting the KAP family are selected from the group consisting of the KAP8-1 subfamily, ⁇ 5> ⁇ The method according to any one of ⁇ 7>.
  • ⁇ 9> The method according to any one of ⁇ 5> to ⁇ 8>, further comprising reducing the expression or function of Fgf5 and/or Tyr genes in the non-human animal.
  • ⁇ 10> The method according to any one of ⁇ 5> to ⁇ 9>, wherein reducing or losing gene expression or function is gene knockout.
  • ⁇ 11> A non-human animal or its progeny produced by the method according to any one of ⁇ 5> to ⁇ 10>.
  • ⁇ 12> The method according to any one of ⁇ 5> to ⁇ 11>, wherein the non-human animal or its descendant is a mammal or a bird.
  • Mammals include mice, rats, rabbits, goats, sheep, alpacas, llamas, camels, yak, ibex, guanaco, kiwiak, chilu, raccoon dog, raccoon, mink, sable, fox, possum, opossum, beaver, seal, A mammal obtained by crossing a nutria, a ferret, or a vicu ⁇ a, or any one of these mammals, and a bird obtained by crossing a duck, a goose, a duck, or an ostrich, or any one of these birds.
  • the method according to ⁇ 12> which is a bird species.
  • ⁇ 14> The method according to ⁇ 13>, wherein the goat is selected from cashmere, mohair, angora, and kashgora.
  • ⁇ 15> A non-human animal or its descendant produced by the method described in ⁇ 5> to ⁇ 14>.
  • ⁇ 16> Animal fiber obtained from the non-human animal or its descendant according to ⁇ 1> to ⁇ 4> or ⁇ 15>.
  • ⁇ 17> An animal fiber product containing the animal fiber according to ⁇ 16>.
  • (P1) Animal fiber of a non-human animal having genetic modification, the non-human animal has animal fiber;
  • the genetic modification is reduction or deletion of the expression or function of one or more genes selected from the group consisting of Krt71, Krt72, Krt74, and KAP8-1, or disruption of the one or more genes, Animal fiber ⁇ However, the non-human animal does not have to be a dog or a cow ⁇ .
  • (P2) The animal fiber according to (P1) above, (1) Compared to animal fibers from animals that do not have the above genetic modifications, animal fibers from animals that have the genetic modifications have a lower content of proteins encoded by the one or more genes, or (2 ) the animal fiber of the animal with the genetic modification does not contain the protein encoded by the one or more genes; animal fiber.
  • (P3) The animal fiber according to (P1) or (P2) above, Compared to animal fibers from animals that do not have the genetic modification, the animal fibers from animals that have the genetic modification have a longer diameter that is 5% or more, 10% or more, or 15% or more smaller. animal fiber.
  • (P4) The animal fiber according to (P1) or (P2) above, An animal fiber, wherein the one or more genes include at least Kap8-1.
  • animal breeds having animal fibers with a small fiber diameter can be produced. Furthermore, the animal fibers obtained from such animals have a small fiber diameter, and there is little variation among individuals, and the overall body hair is thin. Therefore, it is thought that it will be possible to supply high-quality animal fibers with excellent feel, flexibility, stretchability, heat retention, and quick drying properties.
  • animal fibers In addition to having a small fiber diameter, such animal fibers have a smooth fiber surface. Therefore, such animal fibers have better qualities such as feel, comfort, and gloss than conventional animal fibers having the same fiber diameter. Such animal fibers are also less prone to pilling and felting, so that such quality can be maintained over a long period of time.
  • FIG. 1-1 shows the sequence of Krt71 in wild type (WT) and modified individuals of Krt71.
  • FIG. 1-2 shows the sequence of Krt71 in each modified individual.
  • Figures 1-3 show the sequence of Krt71 in each modified individual.
  • Figures 1-4 show the sequence of Krt71 in each modified individual.
  • Figure 2-1 shows the sequence of Krt72 in wild type (WT) and modified individuals of Krt72.
  • Figure 2-2 shows the sequence of Krt72 in each modified individual.
  • Figures 2-3 show the sequence of Krt72 in each modified individual.
  • Figure 3-1 shows the sequence of Krt73 in wild type (WT) and modified individuals of Krt73.
  • Figure 3-2 shows the sequence of Krt73 in each modified individual.
  • Figure 4-1 shows the sequence of Krt74 in wild type (WT) and modified individuals of Krt74.
  • Figure 4-2 shows the sequence of Krt74 in each modified individual.
  • FIG. 5 shows the sequence of KAP8-1 in wild type (WT) and modified individuals of KAP8-1.
  • FIG. 6 shows the sequence of KAP8-2 in wild type (WT) and modified individuals of KAP8-2.
  • Figure 7 shows the sequence of Tyr in wild type (WT) and engineered individuals of Tyr.
  • Figure 8 shows the sequence of Fgf5 in wild type (WT) and modified individuals of Fgf5.
  • Figure 9 shows the sequence of KAP8-1 in wild type (WT) and modified individuals of goat KAP8-1.
  • FIG. 10 shows the long axis of animal fibers obtained from wild-type individuals and genetically modified individuals.
  • FIG. 11 shows electron micrographs of wild-type hair, Krt72 mutant hair, and KAP8-1 mutant hair.
  • Figure 12 shows the appearance of a wild type mouse with black hair and its Tyr mutant.
  • FIG. 13 shows the long axis of the cross-sections of the hairs of wild-type goats and KAP8-1 disrupted goats.
  • FIG. 14 shows the results of Western blotting showing the presence of Krt72 and KAP8-1 proteins contained in the hair of various wild-type animals.
  • FIG. 15 shows the sequence identity of KAP8-1 of various species with KAP8-1.
  • Amino acid comparisons were made based on the domain (NCBI-CDD ID: 239162; 23 amino acids) in the goat and mouse KAP8-1 proteins.
  • Figure 16 shows the sequence identity of Krt71 in various species. Amino acid comparisons were made based on the domains within the goat and mouse KRT71 proteins (NCBI-CDD ID: 365827; 314 amino acids). Artiodactyla and Carnivora were compared with goat KRT71, and Rodentia and Lagomorpha were compared with Mus musculus KRT71.
  • Figure 17 shows the sequence identity of Krt72 in various species.
  • Amino acid comparisons were made based on the domains within the goat and mouse KRT72 proteins (NCBI-CDD ID: 365827; 314 amino acids). Artiodactyla, Carnivora, and Diprodontata were compared with goat KRT72, and Rodentia and Lagomorpha were compared with Mus musculus KRT72. Figure 18 shows the sequence identity of Krt74 in various species. Amino acid comparisons were made based on the domain within the goat KRT72 protein (NCBI-CDD ID: 365827; 314 amino acids).
  • the present invention includes a method for producing a non-human animal, which method includes reducing the expression or function of one or more genes that constitute the Krt or Kap family.
  • the term "animal” refers to an animal that grows animal fibers, and may be a human or a non-human animal, and the non-human animal may be, for example, a non-human mammal, a bird, or the like.
  • Mammals include, but are not limited to, rodents such as Muridae, Chinchilladae, Nutriidae, and Beaveridae; lagomorphs such as Lagoinae; and artiodactyla (also known as artiodactyls) such as Capriinae, Camelidae, and Bovidae.
  • Muridae includes mice (such as Mus musculus), rats (such as black rats), Chinchilladae includes chinchillas, Nutriidae includes nutria, Beaveridae includes beaver, and Laporidae includes domesticated animals.
  • Goats include, without limitation, Cashmere goats, Ibex, Changura goats, Angora goats, Shiva goats, Japanese Saanen, Alpine, Tokara goats, and the like. Sheep include, without limitation, Merinos, Porowas, Corriedales, Cheviots, Perendales, Romneys, Suffolks, Manxlovtans, Jacobs, Frieslands, etc.
  • Birds include, without limitation, Anseriformes such as Anatidae, Ostriformes such as Ostrichidae, and the like.
  • the Anatidae family includes, but is not limited to, mallards, house ducks, ducks, swans, geese, geese, swans, and beards, and the Ostrichidae family includes ostriches and the like.
  • the non-human animal may be a non-human animal obtained by crossing any one of the non-human animals listed above.
  • the non-human animal may be a non-human animal in which a gene other than the target gene of the present invention has been modified, in addition to the above-mentioned wild type. From the viewpoint of the usefulness of reducing the average fiber diameter by the genetic modification of the present invention, mice, rabbits, camels, goats, or sheep are preferred, and cashmere goats are particularly preferred as goats.
  • the animal fiber may be human hair.
  • the form of the non-human animal may be that of an embryo or that of an individual.
  • Embryo refers to any cell or population of cells that has ontogenic potential. Embryos include, for example, fertilized eggs, early embryos, morula, blastocysts, or internal cell masses contained therein, as well as induced pluripotent stem (iPS) cells, embryonic stem (ES) cells, etc. .
  • iPS induced pluripotent stem
  • ES embryonic stem
  • animal fibers grow (hair growth) from the body surface.
  • An embryo can be grown into an individual by implanting it in the uterus of a non-human animal.
  • An embryo or individual may be a mosaic or a chimera.
  • the reduction in gene expression or function is caused by genetic modification of the target gene, even in mosaic or chimeric embryos or individuals, at least the cells constituting the hair follicle or germline cells must contain the modification. Bye. If the cells that make up the hair follicle have the modification, it will be possible to grow animal fibers with a thin fiber diameter, and if the cells of the germ line have the modification, they will be able to grow animal fibers with a thin fiber diameter.
  • a homozygous genetically modified animal when two genetically modified homozygous animals are crossed, a homozygous genetically modified animal will be obtained with a 100% probability, and when a heterogenic genetically modified animal is crossed with a homozygous genetically modified animal, there is a theoretical probability of 50%.
  • a homozygous genetically modified animal can be obtained, and by crossing two heterozygous genetically modified animals, a homozygous genetically modified animal can theoretically be obtained with a 25% probability.
  • the genetic modification is preferably a homozygous genetic modification, ie, carried out on both the paternal and maternal chromosomes.
  • the cells that make up a hair follicle include, without limitation, hair matrix cells (epithelial cells) contained in the hair matrix, pigment-producing cells (melanocytes), cuboidal epithelial cells contained in the hair root sheath, and hair follicle stem cells contained in the hair bulge. Alternatively, pigment stem cells, dermal papilla cells, hair bulb sheath cells, etc. may be mentioned.
  • the hair follicle may be a single follicle or a compound follicle. In the case of a single hair follicle, it may be a primary hair follicle or a secondary hair follicle.
  • the germ line refers to, without limitation, gametes such as eggs and sperm, or their underlying primordial germ cells, oogonia, oocytes, oogonia, spermatogonia, sperm cells, and the like.
  • animal fiber refers to the above-mentioned animal fibers of humans or non-human animals, and for example, if the non-human animal is a mammal, it refers to animal hair fiber, and if the non-human animal is a bird, it refers to feather fiber. Point.
  • animal fiber may also be referred to as "hair” or "body hair.”
  • Animal hair fibers are animal fibers typically derived from the mammals detailed above. Specifically, examples include mouse hair, rat hair, chinchilla hair, rabbit or hare hair, angora rabbit hair, and cashmere goat hair.
  • ⁇ Opossum'' is the hair of a beaver
  • ⁇ Beaver'' is the hair of a beaver
  • ⁇ Seal'' is the hair of a seal
  • ⁇ Nutria'' is the hair of a nutria
  • ⁇ Ferret'' is the hair of a ferret
  • ⁇ Ferret'' is the hair of a ferret.
  • Vicuna is mentioned.
  • the same name may be used for the name of the animal and the name of the animal hair.
  • the animal hair fiber may be guard hair or fluff (also referred to as underhair, undercoat, underfur, or downy hair).
  • Cashmere is body hair that mainly contains or consists of fluff, which is obtained by removing the prickly hair from the body hair obtained from cashmere goats.
  • Feather fibers are not limited as long as they are fibers derived from birds. It is typically an animal fiber derived from the avian species detailed above. Specifically, feathers of ducks, geese, ducks, quail, chickens, turkeys, long-tailed birds, bantams, pigeons, ostriches, pheasants, guinea fowl, or ostriches are included. Feather fibers include, without limitation, true feathers, cotton feathers, semi-cotton feathers, and the like.
  • the animal fibers of the present invention include raw wool cut from non-human animals, raw wool that has been sorted, washed, or cut, and/or subjected to any processing such as scale removal treatment, enzyme treatment, or pulse treatment. It also includes.
  • Krt family refers to a gene family that encodes keratin protein. "One or more genes that constitute the Krt family” is also referred to herein as a Krt gene. Furthermore, the protein encoded by the Krt gene is also called Krt protein. In general, the Krt gene or Krt protein may be represented by symbols other than Krt, such as, but not limited to, Ck, CK, KRT, K, etc.; however, herein, it is not represented by these symbols. The symbol for the gene or protein expressed is expressed as “Krt”.
  • the Krt gene may be a member of the Krt genes maintained in the genome of non-human animals, and preferably may be a gene encoding a type II (neutral to basic) keratin protein.
  • the Krt gene is preferably one or more genes selected from the group consisting of Krt71, Krt72, Krt73, and Krt74, more preferably one or more genes selected from the group consisting of Krt71, Krt72, and Krt74.
  • Krt72 is more preferred.
  • the Krt gene may be a Krt gene that is expressed in cells constituting hair follicles during the growth of an individual non-human animal.
  • the period during which an individual grows refers particularly to the period during which animal fibers grow (hair growth) from a non-human animal, and may be expressed only during a specific period such as a specific time or season.
  • Particularly preferred is a Krt gene that is expressed during a period of high hair growth.
  • the hair follicle is not particularly limited as long as it is a hair follicle of a non-human animal.
  • Such expression can be measured by methods commonly used in hair follicle transcriptome analysis, such as RT-PCR, qRT-PCR, Northern blotting, expression arrays, and RNA sequencing.
  • proteome analysis of animal fibers can be used to determine the expression in hair follicles. It is possible to estimate the protein that has been produced.
  • proteome analysis of animal fibers commonly used techniques may be employed; for example, proteins in animal fibers may be dissolved and analyzed by methods such as electrophoresis, mass spectrometry, or immunoassay.
  • proteins in animal fibers may be dissolved and analyzed by methods such as electrophoresis, mass spectrometry, or immunoassay.
  • Animal fibers consist of a hair shaft that comes out from the epidermis and a hair root that exists inside the hair follicle.
  • the structure of the animal fibers in a hair follicle is such that the hair shaft, which consists of the hair epidermis (cuticle), fur (cortex), and hair medulla (medulla), is located at the center of the hair follicle, surrounded by an inner root sheath, and a companion. The outermost layer is surrounded by the outer root sheath.
  • the proliferation, differentiation, and keratinization of hair matrix cells present in the hair bulb (hair matrix) located at the bottom of the hair root are some of the central processes.
  • hair matrix cells that proliferate at the hair root differentiate into three types of hair stem cells: those that make up the inner root sheath, the hair epidermis, the fur substance, and the hair medulla. It proliferates while expressing itself and becomes cornified.
  • Krt71, Krt72, Krt73, and Krt74 are known to be expressed in the inner root sheath during the growth process of animal fibers (Jeffrey E Plowman; Duane P Harland, Singapore Springer Singapore 2018, Hair (See Fiber: Proteins, Structure and Development).
  • One or more genes selected from the group consisting of Krt71, Krt72, Krt73, and Krt74 are modified at least in the tissue including the inner root sheath. In this case, the modification may be specific to the tissue containing the inner root sheath.
  • the present inventors have identified one or more genes constituting the Krt family of non-human animals, particularly genes encoding Krt proteins expressed in the inner root sheath, hair epidermis, fur quality, or hair medulla of non-human animals. It has been found that by reducing the expression or function of animal fibers, it is possible to reduce the fiber diameter or impart smooth fiber surfaces to animal fibers. The obtained animal fibers maintained a healthy layer structure and toughness. Accordingly, in one aspect, the present invention provides methods for reducing the expression or function of one or more genes encoding Krt proteins expressed in tissues including the inner root sheath, hair epidermis, fur quality, or hair medulla of a non-human animal. This includes methods for producing non-human animals, including methods for producing non-human animals.
  • the one or more genes constituting the Krt family are genes expressed in the inner root sheath, that is, genes encoding one or more selected from the group consisting of Krt71, Krt72, Krt73, and Krt74. It's good.
  • genes encoding the proteins that make up each of these subfamilies are thought to have the same function, as they have common expression timing and expression sites, as well as sequence homology. Therefore, by reducing the expression or function of genes encoding proteins within each subfamily, the same traits can be obtained in each subfamily.
  • the Krt gene whose expression or function is reduced is preferably one or more genes selected from the group consisting of Krt71, Krt72, Krt73, and Krt74, preferably Krt71, Krt72, or Krt74, and Krt72 is preferably one or more genes selected from the group consisting of Krt71, Krt72, Krt73, and Krt74. Particularly preferred.
  • the modified animal is Rodents such as Muridae (other than mice), Chinchilladae, Nutriidae, and Beaveridae; Lagomorpha such as Lagoinae; Artiodactyla (also called artiodactyls) such as Capriinae, Camelidae, and Bovidae; however, Carnivora, such as Canidae, Raccoonidae, Mustelidae; Cuscus, such as Possumidae; and Opossumidae, such as Opossumidae; Lagomorpha, such as Chinchilla, Nutriidae, Beaver, and Lagoinae; Carnivora, such as Caprilinidae, Camelidae; Carnivora, such as Canidae,
  • the Krt gene may be a gene encoding a non-major component among protein components constituting animal fibers of humans or non-human animals.
  • Animal fibers are composed of about 50-60% keratin and about 20-30% matrix proteins including keratin associated proteins (KAPs).
  • KAPs keratin associated proteins
  • Genes encoding non-major components are genes encoding Krt proteins, which are ranked in the top 10 or lower, 20th or lower, or 30th or lower when animal fibers are subjected to mass spectrometry among these Krt and KAP proteins. be.
  • Krt86, Krt87, Krt83, Krt85, Krt84, Krt33a, Krt31, Krt34, Krt33b, Krt35, and Krt32 are genes encoding major components, and genes encoding components other than these major components are minor genes.
  • a gene encoding a component for example, a gene encoding Krt71, Krt72, or Krt74.
  • KAP family refers to a gene family that encodes a keratin associated protein, and "one or more genes constituting the KAP family” is referred to herein as a KAP gene.
  • the protein encoded by the KAP gene is also called KAP protein.
  • the KAP gene or KAP protein is sometimes represented by symbols other than KAP, such as Kap, Krtap, KRTAP, etc., and herein, the symbols of genes or proteins represented by these symbols are used. is expressed as "KAP”.
  • the KAP gene can be, for example, a gene encoding a glycine/tyrosine-rich KAP protein, as long as it is a member of the KAP family retained in the genome of the non-human animal of the invention.
  • genes encoding high glycine/tyrosine KAP proteins include genes of the KAP8 subfamily, and examples of the KAP8 subfamily include KAP8-1 and KAP8-2.
  • the KAP gene is preferably a KAP gene encoding a high glycine/tyrosine KAP protein.
  • the KAP8 subfamily is preferred as the KAP encoding a glycine/tyrosine-rich KAP protein.
  • KAP8-1 is particularly preferred. Modifications of KAP8-1 include, but are not limited to, frameshift mutations, nonsense mutations, missense mutations, deletions, insertions, and the like.
  • frameshift mutations and nonsense mutations may be generated at the 5' end of the gene to be disrupted, for example in the first exon or the second exon (preferably the first exon).
  • Deletion is, for example, 1 amino acid or more, 2 amino acids or more, preferably 3 amino acids or more, more preferably 4 amino acids or more, 5 amino acids or more, 6 amino acids or more, 7 amino acids or more, 8 amino acids or more. , 9 amino acids or more, 10 amino acids or more, 20 amino acids or more, 30 amino acids or more, 40 amino acids or more, 50 amino acids or more, or 60 amino acids or more.
  • Deletions may also occur, for example, at positions 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, Any one or more of 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, or 62 It can occur at the amino acid of KAP8-1 corresponding to the amino acid. The deletion may induce a reduction or loss of protein function of KAP8-1.
  • Frameshift mutations include insertions or deletions of n bases in length in the exon region of the nucleic acid encoding KAP8-1 (where n is a natural number that is not a multiple of 3). ⁇ .
  • n is 1 or more, 2 or more, 4 or more, 5 or more, 7 or more, 8 or more, 10 or more, 11 or more, 13 or more, 14 or more, 16 or more, 17 or more, 19 or more, 20 or more, 30 or more, 40 50 or more, 60 or more, 70 or more, 80 or more, 90 or more, 100 or more, 110 or more, 120 or more, 130 or more, 140 or more, or 150 or more.
  • the frameshift may induce a reduction or loss of KAP8-1 protein function.
  • Nonsense mutations include, for example, positions 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 of the amino acid sequence registered as GenBank: AAS00529.1. , 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, or 62. may occur within the region of KAP8-1 corresponding to .
  • missense mutations are, for example, positions 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 of the amino acid sequence registered as GenBank: AAS00529.1.
  • KAP8-1 may be, for example, deletion of the amino acids of KAP8-1 corresponding to positions 30 and 31 of the amino acid sequence registered as GenBank: AAS00529.1.
  • Amino acids corresponding to specific positions in amino acid sequences are amino acids that are aligned at the same position when two or more amino acid sequences are aligned.
  • the amino acids of KAP8-1 corresponding to positions 30 and 31 of the amino acid sequence registered as GenBank: AAS00529.1 are obtained by aligning the amino acid sequence registered as GenBank: AAS00529.1 with the amino acid sequence of KAP8-1.
  • the genetically modified animal has one or more genes selected from the group consisting of Krt71, Krt72, and Krt74, and reduced expression or function of the KAP8-1 gene, or has disruption of the gene. .
  • the genetically modified animal has reduced expression or function of Krt71 and KAP8-1, or disruption of the genes.
  • Genetically modified animals have reduced expression or function of Krt74 and KAP8-1, or disruption of the genes.
  • the genetically modified animal has reduced expression or function of Krt72 and KAP8-1, or disruption of said genes.
  • the genetically modified animal is Krt71, Krt72, and KAP8-1; Krt72, Krt74, and KAP8-1; or Krt72, Krt74, and KAP8-1 , or disruption of the gene.
  • the genetically modified animal has reduced expression or function of Krt71, Krt72, Krt74, and KAP8-1, or disruption of the above genes.
  • the genetically modified animal is male or female. If it is determined whether male or female animal fiber is better for each animal fiber depending on the desired characteristics of the animal fiber, select male or female according to the desired characteristics of the animal fiber, and use the animal fiber. can be obtained. In one aspect of the invention, the genetically modified animal may have a certain age.
  • the average fiber diameter (longer diameter) of animal fibers (especially body hair) from the genetically modified animal is different from the average fiber diameter (longer diameter) of animal fibers (especially body hair) from the same animal that does not have the genetic modification. ) can be selected.
  • a genetically modified animal having a genetic modification in which the average fiber diameter (longer diameter) of its animal fibers (particularly body hair) is the same as an allogeneic or allogeneic animal without the genetic modification.
  • the control animal is preferably allogeneic, but can be an allogeneic animal if an allogeneic control animal is not available.
  • the allogeneic animal is preferably an allogeneic wild-type animal, more preferably an unmodified animal. The effect of genetic modification can be most appropriately evaluated by comparing before and after modification.
  • the present invention encompasses the method described above, which comprises reducing the expression or function of one or more genes selected from one or more genes constituting the Krt or KAP family.
  • the present invention provides reducing the expression or function of one or more genes selected from the group consisting of Krt71, Krt72, and Krt74 and the KAP8-1 gene, or disrupting (knocking out) the gene. Including.
  • the Fgf5 gene herein refers to a gene encoding FGF5 (Fibroblast growth factor 5). Generally, in addition to Fgf5, it may be represented by symbols such as FGF-5 and HBGF-5 without limitation, but in this specification, genes represented by these symbols are referred to as "Fgf5". represent.
  • the Tyr gene herein refers to a gene encoding Tyrosinase.
  • genes may be represented by symbols such as TYR, LB24-AB, and SK29-AB, without limitation, but in this specification, genes represented by these symbols are referred to as " Tyr”.
  • the Krt gene, Kap gene, Fgf5 gene, and Tyr gene may be collectively referred to as “target genes.” Furthermore, the protein encoded by the target gene is sometimes referred to as the "target protein.”
  • homolog refers to a group of highly similar genes that have the same evolutionary origin. Homologs are classified into two types: “orthologs” and “paralogs.” Orthologs refer to homologues that were the same genes when species diverged. Paralog refers to a homolog that has arisen through gene duplication within the same species.
  • Krt71 The nucleic acid and amino acid sequences of Krt71 are known in various biological species.
  • Mouse Krt71 has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: AAI25349.1 or the amino acid sequence of Krt71 corresponding to the amino acid sequence.
  • Goat Krt71 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_017903206.1 or the amino acid sequence of Krt71 corresponding to the amino acid sequence.
  • Ovine Krt71 has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: AFV46425.1 or the amino acid sequence of Krt71 corresponding to the amino acid sequence.
  • Rabbit Krt71 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_002711049.1 or the amino acid sequence of Krt71 corresponding to the amino acid sequence.
  • Mink Krt71 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_044084420.1 or the amino acid sequence of Krt71 corresponding to the amino acid sequence.
  • Human Krt71 has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: AAI03919.1 or the amino acid sequence of Krt71 corresponding to the amino acid sequence. Those skilled in the art will be able to determine the amino acid sequence of the Krt71 gene and protein for each species.
  • Krt72 The nucleic acid and amino acid sequences of Krt72 are known in various biological species.
  • Mouse Krt72 has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: EDL04025.1 or the amino acid sequence of Krt72 corresponding to the amino acid sequence.
  • Goat Krt72 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_013832621.2 or the amino acid sequence of Krt72 corresponding to the amino acid sequence.
  • Ovine Krt72 has, for example, an amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_004006372.2 or NCBI Reference Sequence: XP_042102628.1, or an amino acid sequence of Krt72 corresponding to the amino acid sequence.
  • Rabbit Krt72 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_008254713.1 or the amino acid sequence of Krt72 corresponding to the amino acid sequence.
  • Mink Krt72 has, for example, an amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_044085134.1 or NCBI Reference Sequence: XP_044085135.1, or an amino acid sequence of Krt72 corresponding to the amino acid sequence.
  • Human Krt72 has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: AAI13687.1 or the amino acid sequence of Krt72 corresponding to the amino acid sequence. Those skilled in the art will be able to determine the amino acid sequence of the Krt72 gene and protein for each species.
  • Krt74 The nucleic acid and amino acid sequences of Krt74 are known in various biological species.
  • Mouse Krt74 has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: EDL04026.1 or the amino acid sequence of Krt74 corresponding to the amino acid sequence.
  • Goat Krt74 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_005701908.2 or the amino acid sequence of Krt74 corresponding to the amino acid sequence.
  • Ovine Krt74 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_004006373.1 or the amino acid sequence of Krt74 corresponding to the amino acid sequence.
  • Mink Krt74 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_044085217.1 or the amino acid sequence of Krt74 corresponding to the amino acid sequence.
  • Human Krt74 has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: KAI2565848.1 or the amino acid sequence of Krt74 corresponding to the amino acid sequence. Those skilled in the art will be able to determine the amino acid sequence of the Krt74 gene and protein for each species.
  • KAP8-1 The nucleic acid and amino acid sequences of keratin associated protein 8-1 (KAP8-1) are known in various biological species.
  • Mouse KAP8-1 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: NP_034805.1 or the amino acid sequence of KAP8-1 corresponding to the amino acid sequence.
  • Goat KAP8-1 has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: AAS00529.1 or the amino acid sequence of KAP8-1 corresponding to the amino acid sequence.
  • Ovine KAP8-1 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_027834241.1 or the amino acid sequence of KAP8-1 corresponding to the amino acid sequence.
  • Rabbit KAP8-1 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_017202204.1 or the amino acid sequence of KAP8-1 corresponding to the amino acid sequence.
  • Mink KAP8-1 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_044110896.1 or the amino acid sequence of KAP8-1 corresponding to the amino acid sequence.
  • Human KAP8-1 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: NP_787053.1 or the amino acid sequence of KAP8-1 corresponding to the amino acid sequence.
  • the nucleic acid and amino acid sequences of fibroblast growth factor 5 are known in various biological species.
  • Mouse Fgf5 has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: AAH71227.1 or the amino acid sequence of Fgf5 corresponding to the amino acid sequence.
  • Goat Fgf5 has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: AIZ78004.1 or the amino acid sequence of Fgf5 corresponding to the amino acid sequence.
  • Sheep Fgf5 has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: AID52934.1 or the amino acid sequence of Fgf5 corresponding to the amino acid sequence.
  • Rabbit Fgf5 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_008265908.1 or the amino acid sequence of Fgf5 corresponding to the amino acid sequence.
  • Mink Fgf5 has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: XP_044080065.1 or the amino acid sequence of Fgf5 corresponding to the amino acid sequence.
  • Human Fgf5 has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: AAB06463.1 or the amino acid sequence of Fgf5 corresponding to the amino acid sequence.
  • GenBank GenBank
  • Fgf5 Gene and protein for each species.
  • Fgf5 is expressed in the outer root sheath and can therefore be modified in tissues containing the outer root sheath. Modifications may be tissue specific.
  • tyrosinase The nucleic acid and amino acid sequences of tyrosinase (tyr) are known in various biological species.
  • Mouse Tyr has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: BAA00341.1 or the amino acid sequence of tyr corresponding to the amino acid sequence.
  • Goat Tyr has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: AEV91332.1 or the amino acid sequence of tyr corresponding to the amino acid sequence.
  • Sheep tyr has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: ACF21682.1 or the tyr amino acid sequence corresponding to the amino acid sequence.
  • Rabbit tyr has, for example, the amino acid sequence registered as NCBI Reference Sequence: NP_001075546.1 or the tyr amino acid sequence corresponding to the amino acid sequence.
  • Mink tyr has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: AJO15925.1 or the tyr amino acid sequence corresponding to the amino acid sequence.
  • Human tyr has, for example, the amino acid sequence registered as GenBank: AAB60319.1 or the tyr amino acid sequence corresponding to the amino acid sequence.
  • An ortholog or homologue of a protein having the above amino acid sequence has high homology with any of these amino acid sequences.
  • High homology means 50% or more, 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 90% or more (for example, 95% or more, furthermore 96%, 97%, 98%). or 99% or more) homology. This homology can be determined using the default parameters of the protein BLAST algorithm provided by the National Center for Biotechnology Information (NCBI).
  • Nucleic acid sequences encoding any of the above amino acid sequences can be determined by nucleic acid sequence searches at NCBI's National Library of Medicine. It would also be possible to determine the nucleic acid sequence from a codon mapping table based on the amino acid sequence. The nucleic acid sequence may be codon-optimized for the cell expressing the nucleic acid sequence. Furthermore, DNA having a base sequence encoding any of the above proteins can be isolated by hybridizing under stringent conditions with DNA having a natural nucleic acid sequence.
  • stringent conditions include, for example, “2x SSC, 0.1% SDS, 50°C”, “2x SSC, 0.1% SDS, 42°C", “1x SSC, 0.1 % SDS, 37°C”, and more stringent conditions were “2x SSC, 0.1% SDS, 65°C", “0.5x SSC, 0.1% SDS, 42°C", and "0. Conditions such as “2xSSC, 0.1% SDS, 65°C” can be mentioned. Those skilled in the art can appropriately obtain homolog base sequences based on the base sequences or symbols described in SEQ ID NOs: 1 to 26 described above in other organisms.
  • the target protein is a protein other than the one having the above-mentioned specific amino acid sequence, the homology is high (usually 65% or more, 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, most preferably 95% or more). ) and having the function of the target protein are also included in the target protein of the present invention.
  • reducing the expression or function of a gene means reducing or eliminating the expression of a target gene or protein, or decreasing or eliminating the function of a target protein.
  • Methods for reducing the expression or function of the target gene include, for example, destroying the target gene, suppressing transcription of the target gene, degrading transcripts of the target gene, and inhibiting translation of the target gene. , inhibiting the interaction between the target protein and other molecules, and inhibiting the normal folding of the target protein.
  • Specific means for realizing these methods include means that involve genome modification in humans or non-human animals, and means that do not involve modification.
  • Means that do not involve modification of the genome include expression constructs such as epigenetic regulators, inhibitory nucleic acid factors (such as miRNA), and RNA editing factors that reduce the expression or function of the target gene, or any low molecular weight that binds to the target protein. Examples include administration of molecules and the like.
  • a preferred example of the present invention is a method involving modification of the target gene, from the viewpoint that animal fibers having desired characteristics can be obtained from the offspring of humans or non-human animals.
  • Modification means artificially deleting, substituting, and/or inserting nucleotides to change a given base sequence to another base sequence.
  • the nucleotide may be a single base nucleotide, an oligonucleotide, a long chain nucleotide, or the like. Modifications include, for example, missense mutations, frameshift mutations, nonsense mutations, and deletions of one or more amino acids. In genetically modified animals, the modification reduces the expression or function of the modified gene or protein, or destroys the modified gene or protein.
  • knockout refers to modification that results in a reduction in the expression or function of a target gene, preferably disruption of the target gene.
  • Knockout is not limited as long as it is such a modification, and may be a modification of the target region or any region on the genome other than the target region.
  • region of interest refers to the coding region of the gene of interest and the region encoding any cis or trans element that controls the expression of the gene of interest outside the coding region.
  • Modification of any region on the genome includes insertion of external genes that reduce or destroy the expression or function of the target gene, such as expression of genome editing factors, inhibitory nucleic acid factors, RNA editing factors, epigenetic control factors, etc. Modifications that insert cassettes are also included. Such an expression cassette does not have to cause a reduction or destruction of the expression or function of the target gene immediately after insertion, as long as it causes the reduction or destruction after a predetermined period of time.
  • knockout may be modification of part or all of the target region.
  • a "part” is a part of the target region and has a length necessary to reduce or destroy gene expression or function.
  • the expression or function of the gene can be reduced or destroyed, especially eliminated, due to a frameshift, and even if a frameshift does not occur, the deletion, substitution, or insertion will result in a stop codon.
  • Nonsense mutations can reduce or destroy, in particular eliminate, the expression or function of the protein of interest.
  • modification may be made to any exon such as the 1st, 2nd, 3rd, 4th, 5th, or 6th exon without limitation, but it is preferable to modify the 1st exon or the 2nd exon. It may be an exon modification (frameshift mutation or nonsense mutation).
  • the knockout may be homozygous or heterozygous as long as it can reduce or destroy gene expression or function.
  • homosexual means having alterations in both the paternal and maternal chromosomes (both alleles), and may be indicated as [-/-] herein.
  • hetero when used for genetic modification means having a modification only on either the paternal or maternal side (monial allele), and in this specification, [-/+] or Sometimes indicated as [+/-].
  • the knockout is preferably a homozygous knockout from the viewpoint of producing a phenotype and efficiently obtaining a homozygous knockout animal.
  • Genome editing includes, for example, a method using a genome editing factor that includes a nuclease that cleaves target double-stranded DNA and a DNA recognition component that binds to the nuclease.
  • genome editing include ZFN, TALEN, and CRISPR/Cas.
  • ZFN uses FokI (nuclease) and zinc finger motif (DNA recognition component)
  • TALEN uses FokI (nuclease) and TAL effector (DNA recognition component)
  • CRISPR uses Cas (nuclease) and guideRNA.
  • gRNA DNA recognition component
  • the nuclease used for genome editing only needs to have nuclease activity, and in addition to nucleases, DNA polymerases, recombinases, etc. can also be used.
  • Nucleases include, but are not limited to, CRISPR type I (TypeIA to C, TypeI-D (Cas3', Cas5d, Cas6d, Cas7d and Cas10d), TypeI-E (Cas3, Cse1, Cse2, Cas7, Cas5, Cas6)). , Type II (such as Cas9), Type III, and Type V (Cas12a (Cpf1, MAD2, MAD7, etc.)) can be used.
  • CRISPR/Cas gRNA is used as a DNA recognition component; It may be a single gRNA or a dual gRNA consisting of crRNA and tracrRNA.
  • Genome editing does not necessarily involve nuclease activity, and any editing means such as Prime editing or Target-AID can be used. (Anzalone et al., 2019 Nature vol 576, pages 149-157, Nishimasu et al., Science 21 Sep 2018: Vol. 361, Issue 6408, pp. 1259-1262).
  • a gRNA target sequence targeting a gene of interest may be designed using a conventional method. For example, it is described in Naito et al., Bioinformatics. 2015 Apr 1; 31(7): 1120-1123, Park et al., Bioinformatics. 2016 Jul 1; 32(13): 2017-2023. gRNA can be produced based on these documents and sequence information such as the target gene.
  • the target sequence of gRNA targeting mouse Krt71 is not limited, and sequences of SEQ ID NOs: 1 to 3 can be used. In other animal species, the Krt71 gene can be disrupted using gRNA having a base sequence corresponding to the target sequence of the gRNA.
  • the target sequence of gRNA targeting mouse Krt72 is not limited, and sequences of SEQ ID NOs: 4 to 6 can be used.
  • the Krt72 gene can be disrupted using gRNA having a base sequence corresponding to the target sequence of the gRNA.
  • the target sequence of gRNA targeting mouse Krt74 is not limited, and sequences of SEQ ID NOs: 10 to 12 can be used.
  • the Krt74 gene can be disrupted using gRNA having a base sequence corresponding to the target sequence of the above gRNA.
  • the target sequence of gRNA targeting mouse KAP8-1 is not limited, and sequences of SEQ ID NOs: 13 to 15 can be used.
  • the KAP8-1 gene can be disrupted using gRNA having a base sequence corresponding to the target sequence of the gRNA.
  • the gRNA target sequence targeting the mouse Tyr sequence is not limited, and sequences of SEQ ID NOs: 19 to 21 can be used.
  • the KAP8-1 gene can be disrupted using gRNA having a base sequence corresponding to the target sequence of the gRNA.
  • the gRNA target sequence targeting the mouse Fgf5 sequence is not limited, and sequences of SEQ ID NOs: 22 to 24 can be used.
  • the KAP8-1 gene can be disrupted using gRNA having a base sequence corresponding to the target sequence of the gRNA.
  • Examples of objects to be modified include embryos, somatic cells, reproductive cells, and individuals.
  • a genome editing factor is introduced into an embryo
  • an individual non-human animal can be obtained by transplanting the embryo modified by the introduction into the uterus of an individual.
  • the embryo obtained through nuclear transfer in which the nucleus of the somatic cell modified by the introduction is introduced into an enucleated egg cell, may be transplanted into the uterus of an individual.
  • chimeric embryos prepared by mixing cells derived from modified embryos with other embryos can also be implanted into the uterus of an individual.
  • the introduced and modified germ cells can be used as is, or transplanted into individuals and fertilized (natural mating, artificial insemination, in vitro fertilization, etc.) to obtain non-human animal individuals. .
  • a composition containing a genome editing factor in the form of a viral vector or the like can be directly administered to the individual to obtain a non-human animal having modified cells.
  • traits such as a decrease in the fiber diameter of animal fibers will appear, and if the germ line is modified, the expression or function of the target gene will be reduced in the descendants. can be brought about.
  • Whether or not the object to be modified has been modified may be determined using conventional methods such as PCR, Southern blotting, and genome sequencing.
  • Introduction methods include, but are not limited to, electroporation, lipofection, calcium phosphate, dextran, microinjection, iTOP (D'Astolfo et al., Cell. 2015; 161(3): 674-690), cell membrane. Penetrating peptides (CPPs), viral vectors or non-viral vectors can be used. Electroporation is preferred for introduction into embryos due to its high introduction efficiency. For introduction into individuals, delivery techniques using viral or non-viral vectors are preferred. Viral vectors include, without limitation, vectors based on adenovirus, adeno-associated virus (AAV), retrovirus, vaccinia virus, poxvirus, lentivirus, herpesvirus, and the like.
  • AAV adeno-associated virus
  • retrovirus vaccinia virus
  • poxvirus poxvirus
  • lentivirus lentivirus
  • herpesvirus and the like.
  • an inhibitory nucleic acid in addition to modifying the genes of a non-human animal, may be administered to the non-human animal.
  • Inhibitory nucleic acid means a nucleic acid that inhibits the expression of a target molecule, and includes RNAi molecules, microRNAs, microRNA mimetics, piRNA (Piwi-interacting RNA), ribozymes, antisense nucleic acids, Bonac nucleic acids (WO 2012/005368), etc. include.
  • the nucleic acid may include a modified nucleic acid, or may be a hybrid molecule of DNA and RNA (gapmer, mixer, etc.).
  • RNAi (RNA interference) molecule refers to any molecule that has RNAi activity, and includes, without limitation, siRNA (small interfering RNA), shRNA (short hairpin RNA), and the like.
  • RNAi interference typically refers to the sequence-specific degradation of target RNA induced by double-stranded nucleic acid molecules. Once double-stranded nucleic acid molecules enter cells, they are cleaved by Dicer according to their length, and then incorporated into the RNA-induced silencing complex (RISC), which includes the Argonaute (AGO) protein. RISC recognizes and cleaves target RNA using an antisense strand (guide strand) having a sequence complementary to the target RNA as a guide.
  • siRNA is typically a double-stranded RNA with a length of about 20-25mers.
  • shRNA is typically RNA obtained by linking two strands of siRNA via a hairpin made of RNA.
  • the gene expression control mechanism by miRNA typically refers to sequence-specific RNA degradation or translation suppression induced by miRNA.
  • Mature miRNA is incorporated into miRNA-induced silencing complex (miRISC) containing Argonaute (AGO) protein, and mainly induces miRISC to mRNA complementary to the seed sequence (sequences 2 to 8 from the 5' end). In addition to suppressing translation from mRNA, it degrades and shortens the polyA tail present at the 3' end of mRNA, promoting mRNA degradation.
  • miRISC miRNA-induced silencing complex
  • AGO Argonaute
  • the gene expression control mechanism by piRNA typically refers to sequence-specific RNA degradation induced by piRNA.
  • piRNA-induced silencing complex containing Piwi protein, which is a PIWI subfamily protein, it translocates into the nucleus and suppresses transcription of target genes in a sequence-specific manner.
  • RasiRNA reppeat associated siRNA
  • Piwi protein-mediated gene silencing When piRNA is incorporated into the piRNA-induced silencing complex (piRISC) containing Piwi protein, which is a PIWI subfamily protein, it translocates into the nucleus and suppresses transcription of target genes in a sequence-specific manner. RasiRNA (repeat associated siRNA) also produces Piwi protein-mediated gene silencing.
  • piRISC piRNA-induced silencing complex
  • MicroRNA mimetics are nucleic acid molecules that mimic the function of endogenous microRNAs and are well known in the art (e.g., van Rooij and Kauppinen, EMBO Mol Med. 2014; 6(7): 851-64, Chorn et al. al., RNA. 2012; 18(10): 1796-804).
  • a microRNA mimetic may include chemical modifications and may have an altered nucleotide sequence relative to the endogenous microRNA.
  • shRNA is a single-stranded RNA molecule that includes an antisense region and a sense region that are complementary to each other and a loop region interposed between them, and a double-stranded region is formed by pairing the antisense region and the sense region. It exhibits a hairpin-like three-dimensional structure.
  • shRNA is cleaved by dicer in cells to generate double-stranded siRNA molecules, which are taken up by RISC and cause RNA interference.
  • shRNA is typically expressed within cells by a nucleic acid construct encoding it, a plasmid containing it, etc., and exerts its effect, but shRNA molecules can also be delivered directly to cells.
  • These inhibitory nucleic acids can be appropriately produced by known methods based on the information on the target gene contained herein (Disney et al., Cold Spring Harb Perspect Biol. 2018 Nov 1;10(11), Naito and Ui -Tei, Front Genet. 2012; 3: 102, Mickiewicz et al., Acta Biochim Pol. 2016; 63(1): 71-77, etc.). Since CRISPR/Cas13 can edit RNA, the genome editing factor can be used for gene silencing in the same way as inhibitory nucleic acids.
  • various routes including both oral and parenteral routes may be used, including, but not limited to, oral, intravenous administration.
  • Skin subcutaneous, intradermal, transmucosal, intravenous, intramuscular, topical, rectal, intraarterial, intraportal, intraventricular, intramyocardial, intraarticular, intranasal, intraperitoneal, intratracheal, intrabronchial, alveolar
  • the drug may be administered by routes such as intrauterine, intrapulmonary, and intrauterine routes, and may be formulated into dosage forms suitable for each route of administration. Any known dosage forms and formulation methods can be employed as appropriate.
  • the expression or function of one or more genes (target genes) selected from one or more genes constituting the Krt or KAP family is reduced or destroyed. If so, the expression or function of any other gene may be reduced or improved.
  • the other gene may be a gene that imparts or improves a trait related to animal fiber or any other trait to a non-human animal.
  • Preferred genes to reduce gene expression or function, reduce function, or destroy genes include, but are not limited to, Fgf-5, Tyr, MSTN, ASIP, BCO2, CFTR, etc., and knockout of these genes may be used. It's fine.
  • Preferred genes for improving gene expression or function may include, but are not limited to, T ⁇ 4, VEGF (VEGF-A), AANAT, ASMT, etc., such as knock-in of expression cassettes containing these genes. good.
  • the expression or function of multiple genes may be simultaneously increased or decreased as long as the desired trait of the non-human animal of the present invention is not inhibited.
  • the non-human animal of the invention reduces or disrupts the expression or function of either or both the Fgf5 gene and the Tyr gene. further including. Reducing or disrupting the expression or function of the Fgf5 gene increases the length of animal fibers in non-human animals. Furthermore, by reducing the expression or function of the Tyr gene, the color of animal fibers in non-human animals becomes white.
  • the fiber diameter non-human animals that have animal fibers that are thin and long expressing or functionally decreased one or more genes selected from Krt or KAP and the Fgf5 gene
  • non-human animals that have white animal fibers that are thin in fiber diameter expression or decreased function of one or more genes selected from Krt or KAP and the Tyr gene
  • non-human animals with white animal fibers with a thin fiber diameter and long fiber length one or more genes selected from Krt or KAP
  • the above genes, Fgf5, and Tyr gene expression or decreased function), or non-human animals with long fibers and white animal fibers expression or decreased function of Tyr and Fgf5 genes
  • mice, dogs, cats, and goats that have a knockout of the Fgf5 gene have longer fiber lengths (Cell. 1994 Sep 23; 78(6): 1017-25, Anim Genet. 2006 Aug; 37(4): 309-15, Anim Genet. 2007 Jun; 38(3): 218-21, PLoS One. 2016 Oct 18; 11(10): e0164640,).
  • animal fibers are known to turn white in animals such as mice, rabbits, cows, and mink that have Tyr gene knockouts (Mamm Genome. 2004 Oct; 15(10): 749-58, Mamm Genome. 2000 Aug; 11(8): 700-2, Mamm Genome. 2004 Jan; 15(1): 62-7, Anim Genet.
  • a non-human animal produced by the method of the present invention is a non-human animal that has a genetic modification such as reduction or destruction of the expression or function of one or more genes selected from one or more genes constituting the Krt or KAP family.
  • the diameter (fiber diameter) of the animal fibers of the animal is smaller than the animal fibers of a control non-human animal of the same species or allogeneic species that does not have the above-mentioned genetic modification (for example, before genetic modification).
  • the sequence before genetic modification may be the sequence exemplified herein with the accession number. Fiber diameter typically refers to the average fiber diameter (particularly the average length of the fibers), and the control non-human animal typically refers to the wild type.
  • the average fiber diameter of a non-human animal having a modification of one or more genes selected from one or more genes constituting the Krt or KAP family is the same as that of an allogeneic or allogeneic control non-human animal. 5% or more, 6% or more, 7% or more, 8% or more, 9% or more, 10% or more, 11% or more, 12% or more, 13% or more, 14% or more, 15 % or more, 16% or more, 17% or more, 18% or more, 19% or more, or 20% or more.
  • the average fiber diameter of the non-human animal having the above modification is, for example, 70% or less, 60% or less, 50% or less, 40% or less, 30% or less than the average fiber diameter of the allogeneic or allogeneic control non-human animal. % or less, 25% or less, 20% or less, 15% or less, or 10% or less thin.
  • the average fiber diameter of the non-human animal having the above modification is 5 to 40%, 5 to 30%, 5 to 20%, 10 to 20%, 15-20%, 5-15%, 10-15%, or 5-10% thinner. Genetic modifications that are 5-20%, 10-20%, 15-20%, 5-15%, 10-15%, or 5-10% thinner than the average fiber diameter of allogeneic or allogeneic control non-human animals.
  • the animal can be selected from animals having the above modifications.
  • Reduction in fiber diameter can have commercial value.
  • cashmere is graded based on animal fiber properties including average fiber diameter (see Table 1).
  • a decrease in fiber diameter of 5% results in a decrease in the average fiber diameter of 0.75 ⁇ m to 0.95 ⁇ m, which means an increase of 1 to 2 grades.
  • a 20% decrease in fiber diameter means a decrease in the maximum diameter of the third grade from 19 ⁇ m to 15.2 ⁇ m, and means an increase in the grade from the third grade to the highest grade.
  • the value of modification techniques that result in this grade increase is considered disruptive.
  • the average fiber diameter is, for example, the diameter of the same part of multiple animal fibers collected from the same body surface part of non-human animals of the same age (for example, the diameter of the hair roots of animal fibers collected from the same part of non-human animals).
  • the diameter of a predetermined length from a section or a predetermined length from the root of animal fibers cut in the same manner can be observed and measured using an optical or electron microscope.
  • Another measurement method is the method used for wool fiber testing, such as a projection microscope using multiple animal fibers obtained from non-human animals of the same age (see IWTO1-8, JIS L 1081 A standards).
  • the average fiber diameter of animal fibers can be measured.
  • the diameter of the animal fiber is preferably the long axis.
  • the present invention is also a method for producing animal fibers having a small average fiber diameter.
  • the average fiber diameter contributes to improving the properties of textile products, such as feel, feel, comfort, gloss, elasticity, heat retention, and quick drying properties. Therefore, the textile products produced according to the present invention can be improved in one or more properties selected from touch, touch, comfort, flexibility, stretchability, heat retention, quick drying properties, and gloss. .
  • the non-human animal produced by the method of the invention has a smooth fibrous surface compared to an allogeneic or allogeneic control non-human animal.
  • Smooth fiber surface specifically means, for example, that the scales present on the surface of the animal fiber have a small scale thickness and/or a long scale interval.
  • Scale is a scale-like structure arranged in a pinecone shape on the surface of animal fibers, and overlaps with other scales on the hair root side of animal fibers, and this overlap causes unevenness on the surface of animal fibers. I'm reading. Feather fibers have a structure called a "node” or “knot” similar to this scale, and the "scale” of the present invention also includes nodes or knots in feather fibers.
  • scale thickness is the thickness of a convex portion where one scale overlaps another scale. It can be seen that as the scale thickness decreases, the convex thickness decreases, so that, for example, a decrease in the average scale thickness results in an animal fiber with a "smooth surface.”
  • the scale thickness of animal fibers of non-human animals in which one or more genes selected from one or more genes constituting the Krt or KAP family has been knocked out is greater than that of allogeneic or allogeneic controls. significantly smaller than the average scale thickness of non-human animals, especially wild type.
  • the average scale thickness is the scale thickness of scales present at the same location on multiple animal fibers taken from the same body surface area of non-human animals of the same age (e.g. Measuring the scale thickness present in a predetermined length from the root of animal fibers, or a predetermined length from the root of animal fibers cut in the same manner, by observing with an optical or electron microscope, etc. I can do it. Differences in average scale thickness can be evaluated visually, so measurements do not necessarily have to appear numerically. For example, by comparing electron microscope images of animal fibers from non-human animals produced by the method of the invention and animal fibers from control non-human animals of the same species or allogeneic species, we can determine the shadows created by scales, the contours of scales, etc.
  • the reduction in average scale thickness can be evaluated.
  • “Small scale thickness” refers to, for example, the shadows produced by the scales being thinner or the outlines of the scales being less clear compared to animal fibers from a control non-human animal of the same species or allogeneic species. If the average scale thickness can be measured numerically, the average scale thickness may be 98% or less, 96% or less, 95% or less, 93% or less, 90% or less compared to animal fibers from allogeneic or allogeneic control non-human animals. , 85% or less, 80% or less, 75% or less, preferably 70% or less, more preferably 65% or less, further preferably 30% or less, more preferably 20% or less.
  • the luster is defined as the part present in the same position on multiple animal fibers taken from the same body surface area of non-human animals of the same age and controls (e.g. Evaluation can be made by visually observing a predetermined length from the root of the hair or a predetermined length from the root of animal fibers cut in the same manner. Evaluation can be performed by an evaluation panel composed of multiple people. The evaluation panel can evaluate the gloss of animal fibers based on predetermined scores regarding the quality of gloss. For example, 5 points for excellent gloss, 3 points for average or equivalent to the control, 1 point for poor gloss, 4 points for between the highest and average, and 4 points for average and lowest. The distance between the two points can be set as two points, etc.
  • the scale spacing of animal fibers of non-human animals in which one or more genes selected from one or more genes constituting the Krt or KAP family have been knocked out is the same as that of control non-human animals, particularly wild-type significantly longer than the scale interval.
  • the scale interval is the major axis of each scale. As the major axis of each scale present on the surface of the animal fiber becomes longer, the number of scales present in a given fiber length decreases. For example, in animal fibers with a scale spacing of 25 ⁇ m, there are 4 scales per 100 ⁇ m, whereas in a scale with an average scale spacing of 50 ⁇ m, there are only 2 scales per 100 ⁇ m. The frequency will decrease. Therefore, it can be seen that increasing the scale spacing, especially the average scale spacing, results in a "smooth fiber surface.”
  • the average scale interval is the scale interval of the same parts of multiple animal fibers collected from the same body surface part of non-human animals of the same age (for example, the scale interval of the same part of animal fibers collected from the same body part of non-human animals). It can be measured by observing with an optical or electron microscope, etc. .
  • “Long scale interval” means, for example, that the average scale interval measured in this way is 102% or more, 105% or more, 110% or more, 120% or more, 130% or more, This refers to a length of 140% or more, 150%, 160% or more, preferably 170% or more, more preferably 180% or more, for example, 105% to 180%.
  • Scale on animal fibers has traditionally been known to cause entanglement and shrinkage, leading to pilling and felt formation in woven and knitted textile products.
  • scale not only causes a tingling sensation when textile products are worn, but also causes damage to the luster, flexibility, and smoothness of the product itself. Therefore, methods are used to remove the scale using chemical or physical methods such as oxidizing agents, enzymes, or plasma discharge, or to coat the unevenness of the scale with a coating resin.
  • the present invention provides a material selected from the group consisting of: less prone to pilling and/or felting, more flexible, more smooth, less irritating, more glossy, and no shrinkage; It is also a method for producing textile products containing animal fibers having the above properties.
  • This aspect includes reducing the expression or function of one or more genes selected from one or more genes constituting the Krt or KAP family in a non-human animal, shearing animal fibers from a non-human animal, In addition to producing textile products from harvested animal fibers, any one or more steps may be included.
  • the animal fiber product obtained from a non-human animal produced by the method of the present invention has a property that is less prone to pilling and/or felt formation, has flexibility, non-irritation (touch, touch, comfort), shrink resistance, etc. Since it is known that it contributes to improvement of properties, it can be preferably used for producing textile products with improved properties. In particular, since pilling and/or felting are more likely to occur as the average fiber diameter decreases, it is important to note that pilling and/or felt formation is more likely to occur as the average fiber diameter decreases. It is preferably used in making animal fibers such as , sable, fox, possum, opossum, beaver, seal, nutria, ferret, vicuna, duck, goose, duck, ostrich.
  • the animal fiber may be raw animal hair.
  • Raw hair (particularly animal hair) may generally include prickly hair and downy hair.
  • the animal fiber preferably contains no more than 60%, 50%, 40%, 30%, 25%, 20%, or 15% by weight of unwanted hair. Include only the following proportions.
  • Unwanted hair means, for example, animal hair (e.g., in the case of goat (e.g., cashmere, mohair, angora, and kashigora), prickly hair, etc.
  • the animal fiber has an average fiber diameter of 5% or more, 6%% or more, 7% or more, 8% or more, 9% or more, 10 % or more, 11% or more, 12% or more, 13% or more, 14% or more, 15% or more, 16% or more, 17% or more, 18% or more, 19% or more, or 20% or more.
  • the animal fiber has an average fiber diameter of 50% or less, 40% or less, 30% or less, 25% or less, 20% or less, 15% compared to the animal fiber of a control non-human animal of the same species or allogeneic species. or less than 10% thinner.
  • the animal fiber has an average fiber diameter of 5-40%, 5-30%, 5-20%, 10-20%, 15- 20%, 5-15%, 10-15%, or 5-10% thinner.
  • Such fibers may be obtained by sorting animal fibers harvested from the genetically modified animal of the present invention, or may be obtained from the genetically modified animal of the present invention having such a fiber system. It may be obtained by cutting (without culling or after culling).
  • the animal fiber obtained from the genetically modified animal has less product of the proteins encoded by the modified Krt and KAP genes in the genetically modified animal compared to allogeneic or allogeneic control non-human animals. .
  • the animal fiber obtained from the genetically modified animal is substantially free of proteins encoded by the Krt gene and KAP gene modified in the genetically modified animal.
  • the non-human animal produced by the method of the present invention has a smaller average fiber diameter and a smoother fiber surface than a control non-human animal. Therefore, even though the average fiber diameter is small, pilling and/or felt formation is unlikely to occur, and quality can be maintained over a long period of time, making it possible to provide a wearable textile product. Since the animals produced by the method of the present invention have a small average fiber diameter of the entire body hair, animal fibers obtained from such animals can be produced without the screening step of selecting only thin hairs. Therefore, it is economically rational. If there are individual differences in the average fiber diameter of the animal fibers of the produced non-human animals, it is possible to select individuals with a small average fiber diameter and then collect the animal fibers from the selected individuals. . Thereby, animal fibers having a small average fiber diameter can be mainly recovered.
  • raw animal fibers can be obtained from a non-human animal produced by the method of the present invention.
  • a method for obtaining hair from raw animal fibers is provided.
  • the method for obtaining wool from raw animal fibers involves dehairing the raw wool, removing dirt and dander, and washing the obtained raw wool (for example, washing with a neutral detergent, washing with hot water, and washing with water). ), and separating downy hair and prickly hair mixed in the raw hair to take out the downy hair (hair processing).
  • hair processing is an important process in cashmere processing.
  • the hair can be dyed (for example, by cryogenic dyeing) if necessary.
  • Undyed wool or raw wool or dyed wool or raw wool can be spun into woolen yarn, and the woolen yarn can be doubled and processed into twisted or worsted yarn.
  • woolen, twisted, or worsted yarns are packaged and shipped.
  • Spun, twisted, or worsted yarns are processed into different fabrics depending on their use.
  • Wool, yarns, twisted yarns, worsted yarns, and textiles obtained from animal fibers may also be provided in the present invention. Since the wool, woolen yarn, twisted yarn, worsted yarn, and fabric obtained in the present invention are derived from the animal fibers described above, the average fiber diameter and/or scale spacing or Has scale thickness.
  • the hair-making process is often not carried out in the production of general fur (for example, mink or sable fur), it can be carried out in the production of high-quality products (especially luxury products) such as cashmere. .
  • the processed animal fiber has a lower content of unnecessary hair (eg, prickly hair) than the raw wool.
  • Animal fibers after hair processing must contain unnecessary hair of 60% by weight or less, 50% by weight or less, 40% by weight or less, 30% by weight or less, 20% by weight or less, 15% by weight or less, 10% by weight or less, or 5% by weight Contains only % or less. If the content of unnecessary hair in the raw wool is A, the content of unnecessary hair in the animal fiber after hair processing (B) is 95% by weight or less, 90% by weight or less, 80% by weight or less, 70% by weight of A.
  • the amount may be 60% by weight or less, 50% by weight or less, 40% by weight or less, 30% by weight or less, 20% by weight or less, 15% by weight or less, 10% by weight or less, or 5% by weight or less.
  • the content of unnecessary hair in raw hair is A
  • the content of unnecessary hair in hair production (B) is, for example, 5% to 90% by weight, 5% to 60% by weight, 5% to 30% by weight. , or 5% to 20% by weight. Therefore, the content of unnecessary hair (for example, embroidered hair) in woolen yarn, twisted yarn, and worsted yarn is also 60% by weight or less, 50% by weight or less, 40% by weight or less, 30% by weight or less, 20% by weight or less, 15% by weight or less.
  • the content of unnecessary hair in raw wool is A
  • the content of unnecessary hair in spun yarn, twisted yarn, and worsted yarn (C) is 95% by weight or less of A, 90% by weight or less, 80% by weight or less, It can be up to 70%, up to 60%, up to 50%, up to 40%, up to 30%, up to 20%, up to 15%, up to 10%, or up to 5% by weight.
  • the animal fibers, woolen yarns, twisted yarns, and worsted yarns obtained in this manner contain components based on the above genetic mutations.
  • the animal fibers, woolen yarns, twisted yarns, and worsted yarns obtained in this way contain less of the modified gene product than the wild type (e.g., 50% by weight or less, 40% by weight or less, 30% by weight or less). % or less, 25% by weight or less, 20% by weight or less, 15% by weight or less, 10% by weight or less, 5% by weight or less, 3% by weight or less, 2% by weight or less, or 1% by weight or less), the above does not contain the products (e.g., proteins) of the disrupted gene, or contains peptide molecules encoded by the disrupted gene (peptide molecules whose function has been reduced or lost).
  • the products e.g., proteins
  • the resulting animal fibers, woolen yarns, twisted yarns, and worsted yarns therefore have a different component content (particularly protein content) than that of an allogeneic or allogeneic non-human control animal.
  • the animal fibers, woolen yarns, twisted yarns, and worsted yarns obtained in this manner also have a smaller diameter as defined above ( long axis). These properties may be common to at least animal hair and the above yarns derived from animal hair.
  • textile products as used herein is not limited as long as it includes animal fibers obtained from animals produced by the method of the present invention, such as slivers, yarns (including woolen yarns and worsted yarns), and fiber sheets. , woven fabrics, knitted fabrics, fabrics, fabrics, non-woven fabrics, multiaxial fiber sheets, fur, etc. in any form, and coats, sweaters, stolens, shawls, mufflers, shirts, trousers, suits, blazers, skirts, blankets obtained from these. , including clothing (final products) such as throws, underwear, socks, and gloves.
  • the textile product also has the characteristics (for example, thickness, scale spacing, scale thickness, unnecessary hair content, component content) of animal fibers, woolen yarns, twisted yarns, or worsted yarns after the hair-making process.
  • the textile product may not contain fibers other than the above-mentioned animal fibers, or may contain fibers other than the above-mentioned animal fibers.
  • the textile product may be a mixture of foreign animal fibers, plant-derived fibers, or synthetic fibers, and may include foreign animal fibers, plant-derived fibers, or synthetic fibers.
  • Fibers other than the above-mentioned animal fibers included in textile products include natural fibers such as cocoon fiber, spider fiber, silk, cotton, linen, and flax, synthetic fibers such as polyester, polyamide, acrylic, polyethylene, and polypropylene, and viscose rayon. , semi-synthetic fibers such as cuprammonium rayon.
  • Example 1 Mass spectrometry analysis of animal fibers from mice, cashmere goats, and sheep (1) Preparation of samples Animal fibers from wild-type mice (C57BL/6N strain; purchased from Japan SLC, Inc., hereinafter the same), cashmere goats, and sheep were analyzed. Each was added to an 8M urea solution and dissolved by sonication. 0.26M DTT was added thereto and incubated at 37°C for 1 hour to reduce the proteins in the sample. 0.22M iodoacetamide (IAA) was then added to the samples and incubated for 30 minutes at 37°C to alkylate the proteins. Acetone precipitation was performed to precipitate and purify the proteins from the samples.
  • IAA iodoacetamide
  • TCA/acetone (10% TCA in Acetone) was added in an amount 10 times the amount of the sample, and the mixture was stirred.
  • the sample was allowed to stand overnight at -20°C, and then centrifuged at 15,000 xg for 10 minutes at 4°C. After removing the supernatant, the pellet was washed with a small amount of cold acetone and the supernatant was removed after centrifugation. After volatilizing the acetone, 0.5M urea solution was added to redissolve the sample.
  • animal fibers are formed by the differentiation, proliferation, and keratinization of hair matrix cells present in hair follicles. It reflects the commonality of proliferation and keratinization processes, i.e. hair growth mechanisms. Therefore, it is assumed that all animals have a common hair growth mechanism. Note that the formation of animal fibers (body hair) is thought to be common to a wide variety of animal species. For example, the function of Fgf5 is common in various species including dogs, cats, mice, and humans, and is also common in cashmere goats (X.
  • Fgf5 is an inhibitory factor for hair elongation, is expressed in the outer root sheath, and controls the initiation of catagen in the hair growth cycle (J. M. Heabert et al., CELL, 78: 1017-1025, 1994 ).
  • Example 2 Creation of knockout mice
  • Krt71, Krt72, Krt73, Krt74, KAP8-1, and KAP8-2 were selected from a large number of genes that are thought to be involved in the common hair growth mechanism regardless of animal species. , Tyr, and Fgf-5 and attempted to disrupt these genes individually.
  • tracrRNCas9 protein crRNA (Alt-R (trademark), CRISPR-Cas9 crRNA), tracrRNA ( Alt-RTM CRISPR-Cas9 tracrRNA, 5 nmol, Cat# 1072532) and Cas9 protein (Alt RTM Sp Cas9 Nuclease V3, 100 ⁇ g Cat# 1081058) were purchased from Integrated DNA Technologies, Inc. (hereinafter referred to as IDT). Purchased from USA). Three types of crRNA sequences were designed for each target gene, and each of the obtained crRNAs was added to Opti-MEMI (Thermo Fisher Scientific, Cat#31985062) and dissolved at 1 ⁇ g/ ⁇ l.
  • the nucleic acid sequence of the DNA targeting site in the sequence of crRNA is as follows. It is expected that three types of crRNA sequences can target three different locations, and mutations can be introduced at a maximum of three locations for each gene.
  • Electroporation C57BL/6N was purchased from Japan SLC.sperm masses were collected from the epididymis of C57BL/6N males. FERTIUPTM-sperm preculture medium (Kyudo Co., Ltd. (hereinafter referred to as Kudo), Japan) was incubated. Oocyte masses were collected in CARD mHTF medium (Kyudo) from C57BL/6N females that had undergone hyperovulation induction using CARD HyperOva (trademark) (Kyudo). In vitro fertilization was performed by adding a sperm suspension to a medium containing eggs. After 3 hours of insemination, the eggs were washed by transferring them three times to CARD KSOM medium (Kyudo).
  • An electrode (BEX, Cat# LF501PT1-10) connected to Genome Editor (BEX Co., Ltd. (hereinafter referred to as BEX), Japan, Cat# GEB15) was set on a stereomicroscope. Fertilized eggs cultured in CARD KSOM medium were washed twice with Opti-MEMI to remove serum-containing medium. Next, the electrode was filled with a Duplex Buffer (IDT) solution (5 ⁇ l) containing three types of crRNA (66 ng/ ⁇ l), tracrRNA (100 ng/ ⁇ l), and Cas9 protein (100 ng/ ⁇ l) targeting each of the above genes. Fertilized eggs were lined up in the gap and electroporation was performed. The electrical conditions were 25V (3 msec pulse + 97 msec interval) both of one polarity and the opposite polarity, three times each.
  • IDTT Duplex Buffer
  • Example 3 Confirmation of genetic mutations in knockout mice 2-cell stage embryos were transplanted into the oviducts of pseudopregnant mice 0.5 days after mating. Three weeks after birth, a part of the ear was collected, treated in 90 ⁇ l of 50 mM NaOH at 98° C. for 10 minutes, and then neutralized with 10 ⁇ l of 1M TrisHCl (pH 8.0) to collect a genomic DNA solution. To investigate mutations in each gene by CRISPR/Cas9, the genomic region flanking each target sequence was amplified by PCR using the following specific primers.
  • the PCR amplification product of each gene was purified, and the DNA sequence of the target site was analyzed using a next-generation sequencer Miseq (Illumina) and a contract sequencing service provided by Eurofin Genetics Co., Ltd. (Japan).
  • Figures 1-1 to 8 compare the wild-type sequence (first exon) and the mutated sequence (first exon) of the knockout mouse, and highlight the sequence deleted in the knockout mouse. , insertions are underlined and substitutions are shown in bold.
  • Example 5 Confirmation of fineness of knockout animal fibers by scanning electron microscopy The Awl hair of 3-week-old wild type and Krt71, Krt72, Krt73, or Krt74, or KAP8-1 or KAP8-2 knockout mice was observed. A cross section of 2 mm from the tip of mouse Aw1 hair was observed under a scanning electron microscope of 3000 times, and the major axis was measured. Specifically, it was embedded, cut, and fixed according to the following procedure, and observed with a scanning electron microscope. [Shooting conditions] Acceleration voltage: 5kV (high magnification observation mode) WD: 20mm Observation angle: 0° (parallel to hair) Observation magnification: 3000x
  • Each Awl hair (hereinafter also referred to as a sample) was placed in a silicone mold with a 1 mm groove, and an ultraviolet curing resin was dropped and poured into the mold. After adjusting the position of the sample so that it does not touch the wall of the mold, irradiate it under a 10W black light for at least 3 hours. After confirming curing, excess resin was scraped off.
  • Preparation of cross section While observing the sample embedded in the resin using a stereomicroscope, the 2 mm tip of the hair was cut with a single-edged razor. The position 2 mm from the tip of the hair was measured and determined using a JIS standard grade 1 metal straightedge. The razor used for cutting was marked with an X, and its use for subsequent cross-section preparation was prohibited.
  • the observation sample is the hair root side, and the hair tip side is stored separately as a preliminary observation sample. Both the main sample and the preliminary sample were numbered and stored in a sealed plastic case except when necessary.
  • the observation sample was fixed on a sample stand that could be observed at right angles using an electron microscope.
  • Au fine particles were applied for 120 seconds using an Au sputtering device (JFC-1200FINE COATER (manufactured by JEOL Ltd.)) (theoretical value of Au film thickness is about 20 nm).
  • Example 6 Observation of the scale structure of knockout animal fibers using a scanning electron microscope The side surface of a 2 mm portion from the tip of the Awl hair of all the knockout mice (3 weeks old) produced was photographed using a scanning electron microscope at 1200x magnification. Au fine particles were applied for 60 seconds using an Au sputtering device (DII-29010SCTR Smart Coater, manufactured by JEOL Ltd.) (theoretical value of Au film thickness is about 5 nm). No particular fixation was performed. [Shooting conditions] Acceleration voltage: 10kV WD: 20mm Observation magnification: 1200x Based on the hair image taken to measure the hair scale interval, the scale width was measured for each knockout mouse.
  • Au sputtering device DII-29010SCTR Smart Coater, manufactured by JEOL Ltd.
  • Example 7 Observation of fibers from Fgf-5 knockout animals Awl hairs from 3-week-old wild-type mice and Fgf-5 knockout mice were collected and their lengths were measured. The results are shown in Table 10. Each mouse was one head, n is the number of hairs measured, and hair length mm indicates their average length. "WT" indicates wild type.
  • Hair length increased by 55% in Fgf-5 knockout mice compared to wild type.
  • Fgf-5 with one or more gene disruptions selected from the group consisting of the above Krp family or KAP family. This results in animals that produce long animal fibers with small fiber diameters.
  • Example 8 Observation of Tyr knockout animal fibers Photographs of a 3-week old wild type mouse (C57BL/6N strain; black) and its Tyr knockout mouse are shown in FIG. It was confirmed that the hair of the Tyr knockout mouse was white, whereas the body hair of the wild type was black (see FIG. 12).
  • Example 9 Analysis of animal fibers from a goat with Krt family gene disruption
  • a goat with Krt72 gene disruption was produced and the diameter of its animal fibers was analyzed.
  • An undercoat was used as the animal fiber.
  • tracrRNCas9 protein crRNA (Alt-R (trademark), CRISPR-Cas9 crRNA), tracrRNA (Alt-R (trademark) CRISPR-Cas9 tracrRNA, 5 nmol, Cat# 1072532) against goat KAP8-1 , Cas9 electroporation enhancer and Cas9 protein (Alt RTM Sp Cas9 Nuclease V3, 100 ⁇ g Cat# 1081058) were purchased from Integrated DNA Technologies, Inc. (hereinafter referred to as IDT), USA. Each of the three types of crRNA was added to Opti-MEMI (Thermo Fisher Scientific, Cat#31985062) at 1 ⁇ g/ ⁇ l and dissolved.
  • the sequences of crRNA and elepo enhancer are as follows.
  • An electrode (BEX, Cat# LF501PT1-10) connected to Genome Editor (BEX Co., Ltd. (hereinafter referred to as BEX), Japan, Cat# GEB15) was set on a stereomicroscope. Fertilized eggs cultured in BO-IVC medium were washed twice with Opti-MEMI to remove serum-containing medium. Next, an Opti-mem solution containing three types of crRNA targeting KAP8-1 (120 ng/ ⁇ l), tracrRNA (120 ng/ ⁇ l) and Cas9 protein (100 ng/ ⁇ l), and an electroporation enhancer (150 ng/ ⁇ l) was added. The fertilized eggs were lined up in the gap between the electrodes filled with (5 ⁇ l), and electroporation was performed. The electrical conditions were 20 V (3 msec pulse + 97 msec interval) both of one polarity and the opposite polarity, three times each.
  • fertilized eggs were collected from the electrode and washed once with M2 medium and twice with BO-IVC medium. The fertilized eggs were then cultured to blastocyst in BO-IVC medium at 39° C. in a 5% CO 2 , 5% O 2 incubator for 7 days.
  • the PCR amplification product of each gene was purified, and the DNA sequence of the target site was analyzed using a contract sequencing service provided by Eurofin Genetics Co., Ltd. (Japan).
  • FIG. 9 compares the wild type sequence and the mutated sequence of the knockout goat, with the sequence deleted in the knockout goat highlighted and the coding region sequence shown in capital letters.
  • KAP8-1 (hetero) has a mutant sequence that causes the deletion of two amino acids (Y30 and G31) in an important region that is highly conserved across species, resulting in the destruction of the KAP8-1 gene.
  • the surface of the fluff of wild-type goats and KAP8-1 disrupted goats was observed using an electron microscope, and the width and number of scales were measured.
  • the width of the scale the width of the scale on the upper and lower sides of the hair in the electron microscope image of the surface of the fluff was measured, and the average value was calculated and determined as the scale width.
  • the number of scales was defined as the number of scales included in fluff of a certain length in an electron microscope.
  • the fluff of the wild-type goat had a scale width of 13.2 ⁇ m, whereas the scale width of the KAP8-1 disrupted goat was 14.0 ⁇ m, which was larger.
  • Example 10 Western blotting of animal fibers from various animal species Protein samples were prepared from various animal hairs, and Krt72 or KAP8-1 protein was detected using Western blotting. Specifically, it was performed as follows. (1) Preparation of protein samples Cut various animal hairs into 2-3 mm lengths, wash with ethanol, and then store in 8M urea, 0.1M Tris-HCl pH 8.0, 2% SDS, 100mM DTT at 37°C for 1 day. Incubated. The mixture was further incubated at 60°C for 30 minutes and centrifuged at 10,00 rpm for 5 minutes. The supernatant was collected, and an equal amount of 4 ⁇ SDS Sample buffer (WAKO) was added.
  • 8M urea 0.1M Tris-HCl pH 8.0, 2% SDS
  • 100mM DTT 100mM DTT at 37°C for 1 day. Incubated. The mixture was further incubated at 60°C for 30 minutes and centrifuged at 10,00 rpm for 5 minutes. The supern
  • Example 11 KAP8-1 (Fig. 15), Krt71 (Fig. 16), Krt72 (Fig. 17), and Krt74 (Fig. 18) of various biological species were obtained from the amino acid sequence identity database of each component , and the amino acid sequence Sequence identity was determined.
  • all animal species showed high sequence identity. Since the disrupted genes had high sequence identity across species, it is thought that the functions of these proteins are also conserved across species.

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Abstract

本発明は、新規繊維を有する非ヒト動物および当該非ヒト動物を作製する方法を提供する。具体的には、本発明は、KrtまたはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子の発現または機能を低下させた非ヒト動物および当該非ヒト動物を作製する方法を提供する。

Description

遺伝子改変動物由来の動物繊維
 本発明は、動物の作製方法、当該方法によって得られた動物および動物繊維、ならびに当該動物繊維を含む繊維製品に関する。
 ウールやカシミヤなどの動物繊維は、繊維径、繊維長、色あいなどの要素により品質が決定する。なかでも、繊維径の細さは織物、編物など製品の手触り、着心地、光沢、保温性、伸縮性などに直接関連するため、最終製品の品質に影響を与える極めて重要な要素である。これまで、細い動物繊維は、特定の優良品種を使用して生産が行われてきたが、優良品種であっても細い動物繊維は体毛全体のごく一部であり、細さに伴い希少性が高くなるため僅かな産毛量の増減によって価格が変動し易く、供給が不安定であった。
 また、動物繊維は、繊維表面に凹凸を生じるスケール構造を持っており、このスケール同士の摩擦によって繊維間の絡み合いが生じ、これがピリング(毛玉)形成のほか、光沢、柔軟性、平滑性等を損なう品質劣化をもたらす原因になっていた。このような劣化を避けるべく、従来から化学的方法によってスケールを剥離したり、コーティング樹脂によってスケールの凹凸を被覆して、繊維表面を滑らかにする処理が開発されてきた。しかしながら、かかる方法は、繊維間の絡み合いを防ぐことができるものの、動物繊維本来の品質を損なうため、動物繊維への適用は避けられており、特に希少な繊維径の細い動物繊維への適用は敬遠される傾向にあった。
 これらのことから、繊維径の細い動物繊維を安定に供給でき、および/または、その品質維持を可能にする技術が望まれていた。
特開2006-283254 特開2006-132059
 本発明はヒト動物の作製方法、当該方法によって得られた動物および動物繊維、ならびに当該動物繊維を含む繊維製品を提供する。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を進める中、KrtまたはKapファミリーを構成する遺伝子の発現または機能を低下させることによって、動物繊維の径が細くなること、および当該低下を有する非ヒト動物から繊維径の細い動物繊維が得られることを見出した。本発明者らはまた、さらに研究進めるなかで、当該動物から滑らかな繊維表面を有する動物繊維が得られ得ること見出し、発明を完成させた。
 すなわち、本発明は以下に関する
[1]遺伝子改変を有する動物(好ましくは哺乳類、より好ましくは偶蹄類)、またはその動物繊維であって、
 前記動物は動物繊維を有し、
 前記遺伝子改変は、KrtもしくはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、前記1つ以上の遺伝子の破壊である、
遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[2]上記[1]に記載の遺伝子改変を有する動物、またはその動物繊維であって、
 (i)上記遺伝子改変を有しない同種同系または同種異系の対照動物の動物繊維と比較して、前記遺伝子改変を有する動物の動物繊維はより小さな長径(例えば、5~50%、または5~25%小さな長径)を有する、および/または
 (ii-1)上記遺伝子改変を有しない同種同系または同種異系の対照動物の動物繊維と比較して、前記遺伝子改変を有する動物の動物繊維は、前記1つ以上の遺伝子がコードするタンパク質の含有量が少ないか、もしくは、(ii-2)前記遺伝子改変を有する動物の動物繊維は、前記1つ以上の遺伝子がコードするタンパク質を含まない、
遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[3]上記[1]または「2」に記載の遺伝子改変を有する動物、またはその動物繊維であって、
 上記遺伝子改変を有しない動物の動物繊維と比較して、前記遺伝子改変を有する動物の動物繊維は5%以上、10%以上、または15%以上小さな長径を有する、
遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[4]上記[1]~[3]のいずれかに記載の遺伝子改変を有する動物、またはその動物繊維であって、
 KrtもしくはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子が、Kap8-1およびKap8-2のいずれかまたは両方を含む、遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[5]上記[1]~[3]のいずれかに記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維であって、
 KrtもしくはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子が、Krt71、Krt72、Krt73、およびKrt74から選択される1つ以上の遺伝子を少なくとも含む、遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[6]前記遺伝子改変は、FGF-5遺伝子およびTyr遺伝子のいずれかまたは両方の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、遺伝子の破壊をさらに含む、上記[1]~[5]のいずれかに記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[7]上記[1]~[6]のいずれかに記載の動物繊維。
[8]上記[7]に記載の動物繊維を含む、布、織物、または繊維製品。
[9]非ヒト動物が、哺乳類または鳥類である、上記のいずれかに記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[10]哺乳類が、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、アルパカ、リャマ、ラクダ、ヤク、アイベックス、グァナコ、キヴィアック、チルー、タヌキ、ラクーン、ミンク、セーブル、フォックス、ポッサム、オポッサム、ビーバー、アザラシ、ヌートリア、フェレットもしくはビクーニャ、または、これらのいずれか一つの哺乳類の交雑によって得られた哺乳類であり、鳥類が、カモ、ガチョウ、アヒルもしくはダチョウ、または、これらのいずれか一つの鳥類の交雑によって得られた鳥類である、上記[9]に記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[11]ヤギが、カシミヤ、モヘヤ、アンゴラおよびカシゴラから選択されるヤギ(好ましくはカシミヤ)である、上記[10]に記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維(好ましくは動物繊維はアンダーファーまたはアンダーコートである)。
[12]上記遺伝子改変を有しない同種同系または同種異系の対照動物の動物繊維と比較して、動物繊維のスケールの間隔において大きい(例えば、5%~10%大きい)動物繊維を有する、上記のいずれかに記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[13]上記遺伝子改変を有しない同種同系または同種異系の対照動物の動物繊維と比較して、動物繊維のスケールの厚みにおいて薄い(例えば、5~20%薄い)動物繊維を有する、上記のいずれかに記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[14]上記遺伝子改変を有しない同種同系または同種異系の対照動物の動物繊維と比較して、動物繊維のスケールの厚みにおいて薄い(例えば、5~20%薄い)動物繊維を有する、上記[12]に記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[15]上記遺伝子改変を有しない同種同系または同種異系の対照動物の動物繊維と比較して、光沢を有する、上記のいずれかに記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[16]上記遺伝子改変を有しない同種同系または同種異系の対照動物の動物繊維と比較して、動物繊維のスケールの間隔において大きい(例えば、5%~10%大きい)動物繊維を有する、上記[2]に記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[17]上記遺伝子改変を有しない同種同系または同種異系の対照動物の動物繊維と比較して、動物繊維のスケールの厚みにおいて薄い(例えば、5~20%薄い)動物繊維を有する、上記[2]に記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[18]上記遺伝子改変を有しない同種同系または同種異系の対照動物の動物繊維と比較して、動物繊維のスケールの厚みにおいて薄い(例えば、5~20%薄い)動物繊維を有する、上記[16]に記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
[19]上記いずれかの遺伝子改変動物を得ることに用いるための材料であって、遺伝子改変を有する遺伝子改変動物またはその生殖細胞(例えば、精子または卵子)を含み、前記遺伝子改変は、KrtもしくはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、前記1つ以上の遺伝子の破壊である、材料。
[20]上記[19]に記載の材料であって、
 KrtもしくはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子が、Kap8-1およびKap8-2のいずれかまたは両方を含む、材料。
[21]上記[19]に記載の材料であって、
 KrtもしくはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子が、Krt71、Krt72、Krt73、およびKrt74から選択される1つ以上の遺伝子を少なくとも含む、材料。
[22]上記[20]に記載の材料であって、
 KrtもしくはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子が、Krt71、Krt72、Krt73、およびKrt74から選択される1つ以上の遺伝子を少なくとも含む、材料。
[23]前記遺伝子改変は、FGF-5遺伝子およびTyr遺伝子のいずれかまたは両方の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、遺伝子の破壊をさらに含む、上記[19]に記載の材料。
[24]FGF-5遺伝子およびTyr遺伝子のいずれかまたは両方の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、遺伝子の破壊をさらに含む、上記[20]に記載の材料。
[25]FGF-5遺伝子およびTyr遺伝子のいずれかまたは両方の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、遺伝子の破壊をさらに含む、上記[21]に記載の材料。
[26]FGF-5遺伝子およびTyr遺伝子のいずれかまたは両方の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、遺伝子の破壊をさらに含む、上記[22]に記載の材料。
[27]遺伝子改変動物が雄である、上記いずれかに記載の遺伝子改変動物またはその動物繊維。
[28]遺伝子改変動物が雌である、上記いずれかに記載の遺伝子改変動物またはその動物繊維。
[29]遺伝子改変動物が雄である、上記いずれかに記載の材料。
[30]遺伝子改変動物が雌である、上記いずれかに記載の材料。
[31]上記いずれかに記載の動物繊維の原毛であって、刺し毛とうぶ毛を含む、原毛。[32]上記[31]に記載の原毛から得られる製毛。
[33]上記[32]に記載の製毛を含む、紡毛糸または撚糸。
[34]上記[33]に記載の紡毛糸または撚糸を含む、織物。
[35]上記[34]に記載の織物を含む、被服。
[36]上記[34]に記載の織物を含む、動物繊維製品。
(1) 非ヒト動物のKrtまたはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子の発現または機能を低下させることを含む、非ヒト動物の作製方法。
(2) 非ヒト動物のKrtファミリーを構成する1つ以上の遺伝子が、非ヒト動物の内毛根鞘、毛表皮、毛皮質または毛髄質で発現するKrtタンパク質をコードする遺伝子である、(1)に記載の方法。
(3) 内毛根鞘で発現するKrtタンパク質をコードする遺伝子が、Krt71、Krt72、Krt73、およびKrt74から選択される1以上の遺伝子である、(2)に記載の方法。
(4) Krt71、Krt72、Krt73、およびKrt74から選択される1つ以上の遺伝子である、(3)に記載の方法。
(5) 非ヒト動物のKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子が、KAP8-1を含む、(1)~(4)のいずれか一項に記載の方法。
(6) 非ヒト動物のFgf5および/またはTyr遺伝子の遺伝子の発現または機能を低下させることをさらに含む(1)~(5)のいずれか一項に記載の方法。
(7) 遺伝子の発現または機能を低下させることが、非ヒト動物の遺伝子のノックアウトである、(1)~(6)のいずれか一項に記載の方法。
(8) 非ヒト動物が、齧歯目または偶蹄目に属する、(7)に記載の方法。
(9) (1)~(8)のいずれか一項に記載された方法によって作製された非ヒト動物またはその子孫。
(10) (9)に記載の非ヒト動物またはその子孫から得られた動物繊維。
(11) (10)に記載の動物繊維を含む動物繊維製品。
<1> KrtファミリーまたはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子の発現または機能の低下をもたらす改変を含む、非ヒト動物またはその子孫。
<2> Krtファミリーを構成する遺伝子が、Krt71、Krt72、Krt73、およびKrt74からなる群から選択され、KAPファミリーを構成する遺伝子が、KAP8サブファミリーからなる群から選択される、<1>に記載の非ヒト動物またはその子孫。
<3> さらにFgf5および/またはTyr遺伝子の発現または機能の低下をもたらす改変を含む、<1>または<2>に記載の非ヒト動物またはその子孫。
<4> 遺伝子の発現または機能の低下をもたらす改変が、ノックアウトである、<1>~<3>のいずれか一項に記載の非ヒト動物またはその子孫。
<5> 動物繊維の平均繊維径が野生型よりも有意に細い非ヒト動物を作製する方法であって、非ヒト動物のKrtファミリーを構成する遺伝子、KAPファミリーを構成する遺伝子、非ヒト動物のKrtファミリーを構成する遺伝子、KAPファミリーを構成する遺伝子から選択される1つ以上の遺伝子の発現もしくは機能の低下させることを含む、前記方法。
<6> 動物繊維の平均スケール厚が野生型よりも有意に小さい非ヒト動物を作製する方法であって、非ヒト動物のKrtファミリーまたはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子の発現もしくは機能を低下させることを含む、前記方法。
<7> 動物繊維のスケール間隔が、野生型よりも有意に長い非ヒト動物を作製する方法であって、非ヒト動物のKrtファミリーを構成する遺伝子、KAPファミリーを構成する遺伝子から選択される1つ以上の遺伝子の発現もしくは機能の低下させることを含む、前記方法。
<8> Krtファミリーを構成する遺伝子が、Krt71、Krt72、Krt73、およびKrt74からなる群から選択され、KAPファミリーを構成する遺伝子が、KAP8-1サブファミリーからなる群から選択される、<5>~<7>のいずれか一項に記載の方法。
<9> さらに非ヒト動物のFgf5および/またはTyr遺伝子の発現もしくは機能を低下させることを含む、<5>~<8>のいずれか一項に記載の方法。
<10> 遺伝子の発現もしくは機能を低下または喪失させることが、遺伝子のノックアウトである、<5>~<9>のいずれか一項に記載の方法。
<11> <5>~<10>のいずれか一項に記載の方法により作製された非ヒト動物またはその子孫。
<12> 非ヒト動物またはその子孫が、哺乳類または鳥類である、<5>~<11>のいずれか一項に記載の方法。
<13> 哺乳類が、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、アルパカ、リャマ、ラクダ、ヤク、アイベックス、グァナコ、キヴィアック、チルー、タヌキ、ラクーン、ミンク、セーブル、フォックス、ポッサム、オポッサム、ビーバー、アザラシ、ヌートリア、フェレットもしくはビクーニャ、または、これらのいずれか一つの哺乳類の交雑によって得られた哺乳類であり、鳥類が、カモ、ガチョウ、アヒルもしくはダチョウ、または、これらのいずれか一つの鳥類の交雑によって得られた鳥類である、<12>に記載の方法。
<14> ヤギが、カシミヤ、モヘヤ、アンゴラおよびカシゴラから選択される<13>に記載の方法。
<15> <5>~<14>に記載された方法によって作製された非ヒト動物またはその子孫。
<16> <1>~<4>または<15>に記載の非ヒト動物またはその子孫から得られた動物繊維。
<17> <16>に記載の動物繊維を含む動物繊維製品。
(P1)遺伝子改変を有する非ヒト動物の動物繊維であって、
 前記非ヒト動物は動物繊維を有し、
 前記遺伝子改変は、Krt71、Krt72、Krt74、およびKAP8-1からなる群から選択される1つ以上の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、前記1つ以上の遺伝子の破壊である、
動物繊維{但し、非ヒト動物は、イヌでもウシでもなくてよい}。
(P2)上記(P1)に記載の動物繊維であって、
 (1)上記遺伝子改変を有しない動物の動物繊維と比較して、前記遺伝子改変を有する動物の動物繊維は、前記1つ以上の遺伝子がコードするタンパク質の含有量が少ないか、もしくは、(2)前記遺伝子改変を有する動物の動物繊維は、前記1つ以上の遺伝子がコードするタンパク質を含まない、
動物繊維。
(P3)上記(P1)または(P2)に記載の動物繊維であって、
 上記遺伝子改変を有しない動物の動物繊維と比較して、前記遺伝子改変を有する動物の動物繊維は5%以上、10%以上、または15%以上小さな長径を有する、
動物繊維。
(P4)上記(P1)または(P2)に記載の動物繊維であって、
前記1つ以上の遺伝子が、Kap8-1を少なくとも含む、動物繊維。
(P5)上記(P3)に記載の動物繊維であって、
 前記1つ以上の遺伝子が、Kap8-1を少なくとも含む、動物繊維。
(P6)上記(P1)または(P2)に記載の動物繊維であって、
前記1つ以上の遺伝子が、Krt71、Krt72およびKrt74から選択される1つ以上の遺伝子を少なくとも含む、動物繊維。
(P7)上記(P3)に記載の動物繊維であって、
 前記1つ以上の遺伝子が、Krt71、Krt72およびKrt74から選択される1つ以上の遺伝子を少なくとも含む、動物繊維。
(P8)前記遺伝子改変は、FGF-5遺伝子およびTyr遺伝子のいずれかまたは両方の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、遺伝子の破壊をさらに含む、上記(P1)または(P2)に記載の動物繊維。
(P9)前記遺伝子改変は、FGF-5遺伝子およびTyr遺伝子のいずれかまたは両方の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、遺伝子の破壊をさらに含む、上記(P4)に記載の動物繊維。
(P10)前記遺伝子改変は、FGF-5遺伝子およびTyr遺伝子のいずれかまたは両方の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、遺伝子の破壊をさらに含む、上記(P6)に記載の動物繊維。
(P11)上記(P8)に記載の動物繊維を含む、布、織物、または繊維製品。
(P12)上記(P9)に記載の動物繊維を含む、布、織物、または繊維製品。
(P13)上記(P10)に記載の動物繊維を含む、布、織物、または繊維製品。
(P14)上記(P1)または(P2)に記載の動物繊維を含む、布、織物、または繊維製品。
 本発明の方法により、繊維径が細い動物繊維を持つ動物品種を作製することができる。さらに、このような動物から得られた繊維径が細い動物繊維は個体間でのばらつきも少なく、体毛全体が細い。そのため、手触り、柔軟性、伸縮性、保温性、速乾性などに優れた高品質な動物繊維の供給を実現できると考えられる。そして、かかる動物繊維は、繊維径が細いことに加えて、滑らかな繊維表面を持つ。したがって、かかる動物繊維は、従来の同等の繊維径を持つ動物繊維よりも手触り、着心地、光沢等の品質が優れている。かかる動物繊維はまた、ピリングやフェルト形成も生じにくいため、かかる品質を長期にわたって維持することができる。また、繊維径を細くし、滑らかな表面を持つ動物繊維を生産する過程で用いられてきた種々の化学的な方法を用いる必要がないことから、従来にない安全性の高い天然繊維を生産し得る。このように、本発明者らは、動物繊維を産毛する動物の遺伝子改変により、動物繊維としての好ましい特性を有する天然繊維が製造可能であることを実証し、環境負荷の低さおよび安全性に優れ、従来の化学的アプローチによる繊維製造と異なった新たな繊維生産のアプローチを見出した。
図1-1は、Krt71の野生型(WT)および改変された各個体におけるKrt71の配列を示す。 図1-2は、改変された各個体におけるKrt71の配列を示す。 図1-3は、改変された各個体におけるKrt71の配列を示す。 図1-4は、改変された各個体におけるKrt71の配列を示す。 図2-1は、Krt72の野生型(WT)および改変された各個体におけるKrt72の配列を示す。 図2-2は、改変された各個体におけるKrt72の配列を示す。 図2-3は、改変された各個体におけるKrt72の配列を示す。 図3-1は、Krt73の野生型(WT)および改変された各個体におけるKrt73の配列を示す。 図3-2は、改変された各個体におけるKrt73の配列を示す。 図4-1は、Krt74の野生型(WT)および改変された各個体におけるKrt74の配列を示す。 図4-2は、改変された各個体におけるKrt74の配列を示す。 図5は、KAP8-1の野生型(WT)および改変された各個体におけるKAP8-1の配列を示す。 図6は、KAP8-2の野生型(WT)および改変された各個体におけるKAP8-2の配列を示す。 図7は、Tyrの野生型(WT)および改変された個体におけるTyrの配列を示す。 図8は、Fgf5の野生型(WT)および改変された個体におけるFgf5の配列を示す。 図9は、ヤギのKAP8-1の野生型(WT)および改変された個体におけるKAP8-1の配列を示す。 図10は、野生型の個体および遺伝子改変された個体から得られた動物繊維の長径を示す。 図11は、野生型の毛、Krt72変異体の毛、およびKAP8-1変異体の毛の電子顕微鏡写真を示す。 図12は、黒色毛を有する野生型マウスとそのTyr変異体の外観を示す。 図13は、野生型ヤギとKAP8-1破壊ヤギの毛の断面の長径を示す。 図14は、野生型の各種動物の毛に含まれるKrt72とKAP8-1タンパク質の存在を示す、ウェスタンブロッティングの結果である。 図15は、様々な生物種のKAP8-1の配列のKAP8-1との同一性を示す。ヤギとハツカネズミのKAP8-1タンパク質内のドメイン(NCBI-CDD ID:239162;23アミノ酸)を元にアミノ酸比較を行った。 図16は、様々な生物種のKrt71の配列の同一性を示す。ヤギとハツカネズミのKRT71タンパク質内のドメイン(NCBI-CDD ID:365827;314アミノ酸)を元にアミノ酸比較を行った。偶蹄目、肉食目はヤギKRT71、げっ歯目、ウサギ目はハツカネズミKRT71と比較した。 図17は、様々な生物種のKrt72の配列の同一性を示す。ヤギとハツカネズミのKRT72タンパク質内のドメイン(NCBI-CDD ID:365827;314アミノ酸)を元にアミノ酸比較を行った。偶蹄目、肉食目および双前歯目はヤギKRT72、げっ歯目、ウサギ目はハツカネズミKRT72と比較した。 図18は、様々な生物種のKrt74の配列の同一性を示す。ヤギのKRT72タンパク質内のドメイン(NCBI-CDD ID:365827;314アミノ酸)を元にアミノ酸比較を行った。
 本明細書において別様に定義されない限り、本明細書で用いる全ての技術用語及び科学用語は、当業者が通常理解しているものと同じ意味を有する。本明細書中で参照する全ての特許、出願及び他の出版物(オンライン情報を含む)は、その全内容を参照により本明細書に援用する。
 本明細書では、単数形の単語は、複数であることを除外しない。本明細書では、「含む」は、記載の無い構成を含んでいてもよいことを意味し、「からなる」を包含する。「からなる」は、記載の無い構成を実質的に含まない。
 本発明は、一態様において、非ヒト動物を作製する方法であって、KrtまたはKapファミリーを構成する1つ以上の遺伝子の発現または機能を低下させることを含む前記方法が包含される。
 本明細書において「動物」は、動物繊維を発毛する動物であり、ヒトまたは非ヒト動物であり得、非ヒト動物は例えば、非ヒト哺乳類、および鳥類などであり得る。哺乳類としては、限定されずに、ネズミ科、チンチラ科、ヌートリア科、ビーバー科などの齧歯目、ウサギ科などのウサギ目、ヤギ亜科、ラクダ科、ウシ科などの偶蹄目(偶蹄類ともいう)、イヌ科、アライグマ科、イタチ科などの食肉目、ポッサム科などのクスクス亜目、オポッサム科などのオポッサム目などが包含される。本発明の一態様において、ネズミ科にはマウス(ハツカネズミなど)、ラット(クマネズミなど)など、チンチラ科にはチンチラなど、ヌートリア科にはヌートリアなど、ビーバー科にはビーバーなど、ウサギ科には家兎、野兎、アンゴラウサギなど、ヤギ亜科には、ヤギまたはヒツジなど、ラクダ科には、ラクダ(ヒトコブラクダ、フタコブラクダなど)、リャマ、ビクーニャ、アルパカ、グァナコなど、ウシ科にはヤク、キヴィアック(ジャコウウシ)、チルーなど、イヌ科にはオオカミ、タヌキ、フォックス(キツネ)など、アライグマにはラクーン(アライグマ)など、イタチ科にはフェレット、ミンク、セーブルなど、アザラシ科にはゴマフアザラシ、ワモンアザラシ、ゼニガタアザラシ、クラカケアザラシ、アゴヒゲアザラシなどが包含される。ヤギには、限定されずに、カシミヤヤギ、アイベックス、チャングラヤギ、アンゴラヤギ、シバヤギ、日本ザーネン、アルパイン、トカラヤギなどが包含される。ヒツジには、限定されずに、メリノ、ポロワス、コリデール、チェビオット、ペレンデール、ロムニー、サフォーク、マンクスロフタン、ジャコブ、フライスランドなどが含まれる。
 鳥類には、限定されずに、カモ科などのカモ目、ダチョウ科などのダチョウ目などが包含される。カモ科には限定されずに、マガモ、イエガモ、アヒル、ハクチョウ、ガン、ガチョウ、カリガネ、ヒシクイなど、ダチョウ科にはダチョウなどがそれぞれ包含される。
 非ヒト動物は、上で列挙したいずれか一つの非ヒト動物の交雑によって得られた非ヒト動物であってもよい。さらに非ヒト動物は、上記の野生型のほかに、本発明の対象遺伝子とは別の遺伝子が改変された非ヒト動物であってもよい。本発明の遺伝子改変により平均繊維径の減少の有用性の観点からマウス、ウサギ、ラクダ、ヤギまたはヒツジが好ましく、ヤギとしてはカシミヤヤギが特に好ましい。
 動物繊維は、ヒトの頭髪であってもよい。
 非ヒト動物の形態は、胚の形態であっても個体の形態であってもよい。胚は、個体発生能を持つ任意の細胞または細胞集団を指す。胚としては、例えば受精卵、初期胚、桑実胚、胚盤胞もしくはこれらに含まれる内部細胞塊のほか、誘導多能性幹(iPS)細胞や胚性幹(ES)細胞などが含まれる。個体は、飼育することで体表から動物繊維が発育(発毛)する。胚は、非ヒト動物の子宮に移植することにより個体に成長させることができる。胚または個体は、モザイクあるいはキメラであってもよい。遺伝子の発現または機能の低下が、対象遺伝子の遺伝子改変によってもたらされる場合、モザイクあるいはキメラの胚または個体であっても、少なくとも毛包を構成する細胞または生殖細胞系列の細胞に改変を含んでいればよい。毛包を構成する細胞が改変を有していれば、繊維径が細い動物繊維の発育が可能となり、生殖細胞系列の細胞が前記改変を有していれば、繊維径が細い動物繊維を発育する子孫を得ることが可能となる。ホモの遺伝子改変動物同士の掛け合わせでは、理論上100%の確率でホモの遺伝子改変動物が得られ、ヘテロの遺伝子改変動物とホモの遺伝子改変動物との掛け合わせでは、理論上50%の確率でホモの遺伝子改変動物が得られ、ヘテロの遺伝子改変動物同士の掛け合わせでは、理論上25%の確率でホモの遺伝子改変動物が得られる。遺伝子改変は、好ましくは、ホモの遺伝子改変であり、すなわち、父方および母方の染色体の両方で行われている。
 毛包を構成する細胞は、限定されずに、毛母体に含まれる毛母細胞(上皮細胞)、色素産生細胞(メラノサイト)、毛根鞘に含まれる立方上皮細胞、毛隆起に含まれる毛包幹細胞または色素幹細胞、毛乳頭細胞および毛球部毛根鞘細胞などが挙げられる。毛包は、単一毛包であっても複合毛包であってもよい。単一毛包の場合、一次毛包であっても二次毛包であってもよい。生殖細胞系列は、限定されずに、卵子、精子などの配偶子、またはそれらの基となる始原生殖細胞、卵祖細胞、卵母細胞、卵原細胞、精原細胞、精細胞などを指す。
 本明細書において「動物繊維」とは、上述のヒトまたは非ヒト動物の動物繊維を指し、例えば、非ヒト動物が哺乳類であれば獣毛繊維を、非ヒト動物が鳥類であれば羽毛繊維を指す。本明細書では「動物繊維」を「毛」または「体毛」とも称することがある。獣毛繊維は、典型的には上で詳述した哺乳類に由来する動物繊維である。具体的には、例えばマウスの毛、ラットの毛、チンチラの毛である「チンチラ」、家兎または野兎の毛である「ラビット」、アンゴラウサギの毛である「アンゴラ」、カシミヤヤギの毛である「カシミヤ」、アンゴラヤギの毛である「モヘヤ」、ヒツジの毛である「羊毛」または「ウール」、アルパカの毛である「アルパカ」、リャマの毛である「リャマ」、フタコブラクダの毛である「キャメル」、ヤクの毛である「ヤク」、アイベックスの毛である「アイベックス」、グァナコの毛である「グァナコ」、キヴィアックの毛である「キヴィアック」、チルーの毛である「チルー」、タヌキの毛、ラクーンの毛である「ラクーン」、ミンクの毛である「ミンク」、セーブルの毛である「セーブル」、ポッサムの毛である「ポッサム」、キツネの毛である「フォックス」、オポッサムの毛である「オポッサム」、ビーバーの毛である「ビーバー」、アザラシの毛である「アザラシ」、ヌートリアの毛である「ヌートリア」、フェレットの毛である「フェレット」またはビクーニャの毛である「ビキューナ」が挙げられる。これらの例から分かるように、本発明においては、動物の名前と獣毛の名前に同じ呼び名を使用することがある。本発明において、獣毛繊維は、刺し毛(ガードヘアー)であっても綿毛(アンダーヘアー、アンダーコート、アンダーファー、またはうぶ毛ともいう)であってよい。カシミヤは、カシミヤヤギから得られた体毛から刺し毛を除去して得られる、綿毛を主に含む、または綿毛からなる体毛である。
 羽毛繊維には、鳥類由来の繊維であれば限定されない。典型的には上で詳述した鳥類に由来する動物繊維である。具体的には、例えばカモ、ガチョウ、アヒル、ウズラ、ニワトリ、シチメンチョウ、オナガドリ、チャボ、ハト、ダチョウ、キジ、ホロホロチョウまたはダチョウの羽毛などが包含される。羽毛繊維は、限定されずに、正羽、綿羽、半綿羽などが含まれる。本発明の動物繊維は、非ヒト動物から刈り取られた原毛のほか、原毛を選別、洗浄または切断等したもの、および/またはこれらをスケール剥離処理、酵素処理またはパルス処理などの処理任意の加工処理を加えたものも包含される。
 本明細書において「Krtファミリー」は、ケラチン(Keratin)タンパク質をコードする遺伝子ファミリーを指す。「Krtファミリーを構成する1つ以上の遺伝子」を、本明細書ではKrt遺伝子とも呼ぶ。また、Krt遺伝子がコードするタンパク質をKrtタンパク質とも呼ぶ。一般的に、Krt遺伝子またはKrtタンパク質は、Krtの他に、限定されずに、例えばCk、CK、KRT、Kなどのシンボルで表されることもあるが、本明細書ではこれらのシンボルで表される遺伝子またはタンパク質のシンボルを「Krt」で表す。
 本発明においてKrt遺伝子は、非ヒト動物のゲノム中に保持されるKrt遺伝子のメンバーであってよく、好ましくは、II型(中性~塩基性)のケラチンタンパク質をコードする遺伝子であってよい。本発明においてKrt遺伝子は、好ましくは、Krt71、Krt72、Krt73、およびKrt74からなる群から選択される1以上の遺伝子であり、より好ましくは、Krt71、Krt72、およびKrt74からなる群から選択される1以上の遺伝子であり、さらに好ましくはKrt72である。
 本発明の一態様において、Krt遺伝子は、非ヒト動物の個体が成長する間に、毛包を構成する細胞で発現するKrt遺伝子であってよい。個体が成長する間とは、特に非ヒト動物から動物繊維が発育(発毛)する間を指し、特定の時間または季節など特定の期間にのみ発現するものであってよい。特に発毛量が高い期間に発現しているKrt遺伝子が好ましい。毛包は、非ヒト動物を構成する毛包であれば特に限定されない。
 このような発現は、毛包のトランスクリプトーム解析において通常に用いられているRT-PCR、qRT-PCR、ノーザンブロット、発現アレイ、RNAシーケンスなどの方法によって測定することができる。また、当業者はQiao et al., Genet Mol Res. 2016 Sep 2; 15(3)、Din et al., BMC Genomics. 2019 Feb 15; 20(1):140、Fan et al., Genet Mol Res. 2015 Dec 22; 14(4):17904-15、Zhu PLoS One. 2013 Sep 19; 8(9):e76282などで用いられている方法を参考に測定してもよいし、これらの文献に記載の遺伝子を参考にしてもよい。
 このような毛包での発現は、動物繊維中の構成タンパク質として反映されるため、毛包の直接的なトランスクリプトーム解析の代わりに、動物繊維のプロテオーム解析をすることで、毛包で発現したタンパク質を推定することができる。動物繊維のプロテオーム解析としては、通常に用いられている手法を採用すればよく、例えば動物繊維中のタンパク質を溶解等して、電気泳動、質量分析またはイムノアッセイなどの方法によって解析すればよい。当業者は、Plowman et al., Electrophoresis. 2000 May; 21(9): 1899-906、Plowman et al., J Proteomics. 2012 Jul 19;75(14):4315-24、Li et al., PLoS One. 2016 Jan 20; 11(1): e0147044などを参考にすることができる。
 動物繊維は、表皮から外部に出ている毛幹部と、毛包中に存在する毛根部からなる。毛包中の動物繊維の構造は、毛表皮(キューティクル)、毛皮質(コルテックス)および毛髄質(メデュラ)からなる毛幹が毛包の中心にあり、その外側を内毛根鞘が囲み、コンパニオン層を介して一番外側を外毛根鞘が囲んでいる。動物繊維の成長において、毛根部の下部に位置する毛球部(毛母体)に存在する毛母細胞の増殖、分化および角化が、中心的なプロセスの一部を占める。
 具体的には、毛根部で増殖した毛母細胞は、内毛根鞘を構成する細胞と、毛表皮、毛皮質および毛髄質を構成する3種類の毛幹細胞へ分化し、各部位で特異的な発現をしながら増殖し、角化する。
 このような動物繊維の成長プロセスにおいて、内毛根鞘で発現するKrtタンパク質としてKrt71、Krt72、Krt73、およびKrt74のタンパク質が、知られている(Jeffrey E Plowman; Duane P Harland, Singapore Springer Singapore 2018, Hair Fibre: Proteins, Structure and Development参照)。Krt71、Krt72、Krt73、およびKrt74からなる群から選択される1以上の遺伝子は、少なくとも内毛根鞘を含む組織において改変されている。このとき改変は、内毛根鞘を含む組織に特異的であってもよい。
 本発明者らは、非ヒト動物のKrtファミリーを構成する1つ以上の遺伝子、そのなかでも特に非ヒト動物の内毛根鞘、毛表皮、毛皮質または毛髄質で発現するKrtタンパク質をコードする遺伝子の発現または機能を低下させることで、動物繊維の繊維径の減少、あるいは滑らかな繊維表面を付与できることを見出した。得られた動物繊維は、健全な層構造および靱性などを維持していた。
 したがって、一態様において、本発明は、非ヒト動物の内毛根鞘、毛表皮、毛皮質または毛髄質を含む組織で発現するKrtタンパク質をコードする1つ以上の遺伝子の発現または機能を低下させることを含む、非ヒト動物の作製方法を含む。
 本発明の別態様において、Krtファミリーを構成する1つ以上の遺伝子は、内毛根鞘で発現する遺伝子、すなわちKrt71、Krt72、Krt73、およびKrt74からなる群から選択される1以上をコードする遺伝子であってよい。
 サブファミリー分類を含むケラチンの系統解析は、当該技術分野で公知であり、Eckhart and Ehrlich, Adv Exp Med Biol. 2018;1054:33-45に記載されている。
 これらの各サブファミリーを構成するタンパクをコードする遺伝子は、発現時期、発現部位の共通性に加えて、配列の相同性が認められることから、同一の機能を持つと考えられる。したがって、各サブファミリー内のタンパク質をコードする遺伝子の発現または機能を低下させることで、サブファミリー単位で同じ形質が得られる。
 本発明の発現または機能を低下させるKrt遺伝子は、一態様において、Krt71、Krt72、Krt73、およびKrt74からなる群から選択される1以上の遺伝子が好ましく、Krt71、Krt72、またはKrt74が好ましく、Krt72が特に好ましい。Krt71、Krt72、Krt73、およびKrt74からなる群から選択される1以上の遺伝子(特にKrt71)が改変される場合には、改変動物は、
 ネズミ科(但し、マウス以外)、チンチラ科、ヌートリア科、ビーバー科などの齧歯目、ウサギ科などのウサギ目;ヤギ亜科、ラクダ科、ウシ科などの偶蹄目(偶蹄類ともいう;但しウシ以外);イヌ科、アライグマ科、イタチ科などの食肉目;ポッサム科などのクスクス亜目;およびオポッサム科などのオポッサム目であり得、
 チンチラ科、ヌートリア科、ビーバー科、ウサギ科などのウサギ目;ヤギ亜科、ラクダ科;イヌ科、アライグマ科、イタチ科などの食肉目;ポッサム科などのクスクス亜目;およびオポッサム科などのオポッサム目であり得る。したがって、動物繊維も、上記改変動物の動物繊維であり得る。一態様において、改変される遺伝子は、Krt71を含まない。
 本発明の一態様において、Krt遺伝子は、ヒトまたは非ヒト動物の動物繊維を構成するタンパク質成分のうち、非主要成分をコードする遺伝子であってもよい。動物繊維は、約50~60%がケラチンであり、約20~30%がケラチン関連タンパク質(Keratin associated protein:KAP)を含むマトリックスタンパク質で構成されている。非主要成分をコードする遺伝子とは、これらKrtおよびKAPタンパク質のうち、動物繊維を質量分析に供した場合、例えば上位10以下、20位以下、30位以下に位置づけられるKrtタンパク質をコードする遺伝子である。典型的には、例えばKrt86、Krt87、Krt83、Krt85、Krt84、Krt33a、Krt31、Krt34、Krt33b、Krt35、Krt32が主要成分をコードする遺伝子であり、これら主要成分以外の成分をコードする遺伝子が非主要成分をコードする遺伝子であり、例えば、Krt71、Krt72、またはKrt74をコードする遺伝子である。
 本明細書において、「KAPファミリー」は、ケラチン関連タンパク質(Keratin associated protein)をコードする遺伝子ファミリーを指し、「KAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子」を、本明細書ではKAP遺伝子と呼ぶ。また、KAP遺伝子がコードするタンパク質をKAPタンパク質とも呼ぶ。一般的に、KAP遺伝子またはKAPタンパク質は、KAPの他に、例えばKap、Krtap、KRTAPなどのシンボルで表されることもあるが、本明細書ではこれらのシンボルで表される遺伝子またはタンパク質のシンボルを「KAP」で表す。
 KAP遺伝子は、本発明の非ヒト動物のゲノム中に保持されるKAPファミリーのメンバーであれば、例えば、高グリシン/チロシンKAPタンパク質をコードする遺伝子であり得る。
 本発明の一態様において、高グリシン/チロシンKAPタンパク質をコードする遺伝子としては、KAP8サブファミリーの遺伝子が挙げられ、KAP8サブファミリーとしてはKAP8-1、およびKAP8-2が挙げられる。
 本発明の一態様においてKAP遺伝子は、高グリシン/チロシンKAPタンパク質をコードするKAP遺伝子が好ましい。高グリシン/チロシンKAPタンパク質をコードするKAPとしてはKAP8サブファミリーが好ましい。KAP8としてはKAP8-1が特に好ましい。KAP8-1の改変としては、特に限定されないが、フレームシフト変異、ナンセンス変異、ミスセンス変異、欠失、挿入などが上げられる。ある好ましい態様では、フレームシフト変異およびナンセンス変異は、破壊される遺伝子の5’末端側において、例えば、第1エクソン、または第2エクソン(好ましくは第1エクソン)において生じさせ得る。欠失は、例えば、1アミノ酸長以上、2アミノ酸長以上、好ましくは3アミノ酸長以上、より好ましくは4アミノ酸長以上、5アミノ酸長以上、6アミノ酸長以上、7アミノ酸長以上、8アミノ酸長以上、9アミノ酸長以上、10アミノ酸長以上、20アミノ酸長以上、30アミノ酸長以上、40アミノ酸長以上、50アミノ酸長以上、または60アミノ酸長以上の欠失であり得る。欠失はまた、例えば、GenBank: AAS00529.1として登録されたアミノ酸配列の位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、または62のいずれか1以上のアミノ酸に対応するKAP8-1のアミノ酸において生じ得る。欠失は、KAP8-1のタンパク質の機能の低下または消失を誘発するものであり得る。フレームシフト変異には、KAP8-1をコードする核酸のエクソン領域におけるn塩基長の挿入又は欠失{但し、nは3の倍数ではない自然数である。}が挙げられる。nは例えば、1以上、2以上、4以上、5以上、7以上、8以上、10以上、11以上、13以上、14以上、16以上、17以上、19以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、100以上、110以上、120以上、130以上、140以上、または150以上の自然数であり得る。フレームシフトは、KAP8-1のタンパク質の機能の低下または消失を誘発するものであり得る。ナンセンス変異は、例えば、GenBank: AAS00529.1として登録されたアミノ酸配列の位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、または62のいずれか1以上のアミノ酸に対応するKAP8-1の領域内において生じ得る。また、ミスセンス変異は、例えば、GenBank: AAS00529.1として登録されたアミノ酸配列の位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、または62のいずれか1以上のアミノ酸に対応するKAP8-1の領域内において生じ得る。但し、ナンセンス変異およびミスセンス変異は、KAP8-1の機能の低下または消失を誘発するものであり得る。KAP8-1の欠失変異としては、例えば、GenBank: AAS00529.1として登録されたアミノ酸配列の位置30および31に対応するKAP8-1のアミノ酸の欠失であり得る。アミノ酸配列の特定位置に対応するアミノ酸とは、2つ以上のアミノ酸配列をアラインメントしたときに同じ位置に整列されるアミノ酸である。例えば、GenBank: AAS00529.1として登録されたアミノ酸配列の位置30および31に対応するKAP8-1のアミノ酸とは、GenBank: AAS00529.1として登録されたアミノ酸配列とKAP8-1のアミノ酸配列をアラインメントし、位置30および31のアミノ酸と同じ位置に整列されるKAP8-1のアミノ酸を意味する。
 本発明の一態様において、遺伝子改変動物は、Krt71、Krt72、およびKrt74からなる群から選択される1以上の遺伝子と、KAP8-1遺伝子の発現もしくは機能の低下、または、前記遺伝子の破壊を有する。本発明の一態様において、遺伝子改変動物は、Krt71とKAP8-1の発現もしくは機能の低下、または、前記遺伝子の破壊を有する。遺伝子改変動物は、Krt74とKAP8-1の発現もしくは機能の低下、または、前記遺伝子の破壊を有する。
本発明の好ましい態様では、遺伝子改変動物は、Krt72とKAP8-1の発現もしくは機能の低下、または、前記遺伝子の破壊を有する。
 本発明のさらに好ましい態様では、遺伝子改変動物は、
Krt71、Krt72、およびKAP8-1;
Krt72、Krt74、およびKAP8-1;または
Krt72、Krt74、およびKAP8-1
の発現もしくは機能の低下、または、前記遺伝子の破壊を有する。
 本発明のさらに好ましい態様では、遺伝子改変動物は、Krt71、Krt72、Krt74、およびKAP8-1の発現もしくは機能の低下、または、前記遺伝子の破壊を有する。
 本発明の一態様では、遺伝子改変動物は、雄または雌である。求める動物繊維の特性によって、動物繊維毎に雄の動物繊維がよいか雌の動物繊維がよいかが決まっている場合には、求める動物繊維の特性に応じて雄または雌を選別し、その動物繊維を得ることができる。本発明の一態様では、遺伝子改変動物は、一定の年齢を有し得る。
 本発明の一態様では、前記遺伝子改変動物から、動物繊維(特に体毛)の平均繊維径(長径)が、前記遺伝子の改変を有しない同一動物の動物繊維(特に体毛)の平均繊維径(長径)の95%以下、90%以下、85%以下、または80%以下である、遺伝子改変動物を選択することができる。このようにすることで、遺伝子の改変を有する遺伝子改変動物であって、その動物繊維(特に体毛)の平均繊維径(長径)が、前記遺伝子の改変を有しない同種同系または同種異系の動物の動物繊維(特に体毛)の平均繊維径(長径)の95%以下、90%以下、85%以下、または80%以下である、遺伝子改変動物であって、前記遺伝子の改変が、Krt71、Krt72、Krt74、およびKAP8-1からなる群から選択される1以上の遺伝子の発現もしくは機能の低下、または、前記遺伝子の破壊を有する、遺伝子改変動物が提供される。対照動物は、同種同系であることが好ましいが、同種同系の対照動物を入手できない場合には、同種異系の動物とすることができる。同種異系の動物は、好ましくは、同種異系の野生型の動物であり、より好ましくは、改変前の動物である。改変前と改変後とで比較することで、遺伝子改変の効果を最も適切に評価し得る。
 本発明は、一態様において、KrtまたはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子から選択される1つ以上の遺伝子の発現または機能を低下させることを含む前記方法が包含される。
 本発明は、一態様において、Krt71、Krt72、およびKrt74からなる群から選択される1以上の遺伝子と、KAP8-1遺伝子の発現もしくは機能を低下させること、または前記遺伝子を破壊する(ノックアウト)することを含む。
 本明細書におけるFgf5遺伝子は、FGF5(Fibroblast growth factor 5)をコードする遺伝子を指す。一般的にFgf5の他に、限定されずに、例えばFGF-5、HBGF-5などのシンボルで表されることもあるが、本明細書ではこれらのシンボルで表される遺伝子を「Fgf5」で表す。
 本明細書におけるTyr遺伝子は、Tyrosinaseをコードする遺伝子を指す。一般的にTyrの他に、限定されずに、例えば、TYR、LB24-AB、SK29-ABなどのシンボルで表されることもあるが、本明細書ではこれらのシンボルで表される遺伝子を「Tyr」で表す。
 本明細書において、Krt遺伝子、Kap遺伝子Fgf5遺伝子、Tyr遺伝子を総称して「対象遺伝子」と呼ぶこともある。また対象遺伝子がコードするタンパク質を「対象タンパク質」と呼ぶこともある。
 本明細書において、「ホモログ」とは、進化的な起源を同じくする類似性の高い遺伝子の一群を指す。ホモログは「オーソログ」と「パラログ」の2種類に分類される。オーソログは、種分岐の際に同じ遺伝子だったホモログを指す。パラログは、同種内において遺伝子重複によって生じたホモログを指す。
 Krt71は、種々の生物種においてその核酸配列およびアミノ酸配列が知られている。マウスKrt71は、例えば、GenBank: AAI25349.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt71のアミノ酸配列を有する。ヤギKrt71は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_017903206.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt71のアミノ酸配列を有する。ヒツジKrt71は、例えば、GenBank: AFV46425.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt71のアミノ酸配列を有する。ウサギKrt71は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_002711049.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt71のアミノ酸配列を有する。ミンクKrt71は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_044084420.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt71のアミノ酸配列を有する。ヒトKrt71は、例えば、GenBank: AAI03919.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt71のアミノ酸配列を有する。当業者であれば、各生物種についてKrt71の遺伝子およびタンパク質のアミノ酸配列を決定することができるであろう。
 Krt72は、種々の生物種においてその核酸配列およびアミノ酸配列が知られている。マウスKrt72は、例えば、GenBank: EDL04025.1登録としてされたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt72のアミノ酸配列を有する。ヤギKrt72は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_013832621.2として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt72のアミノ酸配列を有する。ヒツジKrt72は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_004006372.2またはNCBI Reference Sequence: XP_042102628.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt72のアミノ酸配列を有する。ウサギKrt72は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_008254713.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt72のアミノ酸配列を有する。ミンクKrt72は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_044085134.1またはNCBI Reference Sequence: XP_044085135.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt72のアミノ酸配列を有する。ヒトKrt72は、例えば、GenBank: AAI13687.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt72のアミノ酸配列を有する。当業者であれば、各生物種についてKrt72の遺伝子およびタンパク質のアミノ酸配列を決定することができるであろう。
 Krt74は、種々の生物種においてその核酸配列およびアミノ酸配列が知られている。マウスKrt74は、例えば、GenBank: EDL04026.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt74のアミノ酸配列を有する。ヤギKrt74は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_005701908.2として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt74のアミノ酸配列を有する。ヒツジKrt74は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_004006373.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt74のアミノ酸配列を有する。ミンクKrt74は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_044085217.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt74のアミノ酸配列を有する。ヒトKrt74は、例えば、GenBank: KAI2565848.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKrt74のアミノ酸配列を有する。当業者であれば、各生物種についてKrt74の遺伝子およびタンパク質のアミノ酸配列を決定することができるであろう。
 keratin associated protein 8-1(KAP8-1)は、種々の生物種においてその核酸配列およびアミノ酸配列が知られている。マウスKAP8-1は、例えば、NCBI Reference Sequence: NP_034805.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKAP8-1のアミノ酸配列を有する。ヤギKAP8-1は、例えば、GenBank: AAS00529.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKAP8-1のアミノ酸配列を有する。ヒツジKAP8-1は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_027834241.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKAP8-1のアミノ酸配列を有する。ウサギKAP8-1は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_017202204.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKAP8-1のアミノ酸配列を有する。ミンクKAP8-1は、例えば、NCBI ReferenceSequence: XP_044110896.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKAP8-1のアミノ酸配列を有する。ヒトKAP8-1は、例えば、NCBI Reference Sequence: NP_787053.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するKAP8-1のアミノ酸配列を有する。当業者であれば、各生物種についてKAP8-1の遺伝子およびタンパク質のアミノ酸配列を決定することができるであろう。
 線維芽細胞増殖因子5(Fgf5)は、種々の生物種においてその核酸配列およびアミノ酸配列が知られている。マウスFgf5は、例えば、GenBank: AAH71227.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するFgf5のアミノ酸配列を有する。ヤギFgf5は、例えば、GenBank: AIZ78004.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するFgf5のアミノ酸配列を有する。ヒツジFgf5は、例えば、GenBank: AID52934.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するFgf5のアミノ酸配列を有する。ウサギFgf5は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_008265908.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するFgf5のアミノ酸配列を有する。ミンクFgf5は、例えば、NCBI Reference Sequence: XP_044080065.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するFgf5のアミノ酸配列を有する。ヒトFgf5は、例えば、GenBank: AAB06463.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するFgf5のアミノ酸配列を有する。当業者であれば、各生物種についてFgf5の遺伝子およびタンパク質のアミノ酸配列を決定することができるであろう。Fgf5は、外毛根鞘において発現し、したがって、外毛根鞘を含む組織において改変することができる。改変は組織特異的であってもよい。
 チロシナーゼ(tyr)は、種々の生物種においてその核酸配列およびアミノ酸配列が知られている。マウスTyrは、例えば、GenBank: BAA00341.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するtyrのアミノ酸配列を有する。ヤギTyrは、例えば、GenBank: AEV91332.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するtyrのアミノ酸配列を有する。ヒツジtyrは、例えば、GenBank: ACF21682.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するtyrのアミノ酸配列を有する。ウサギtyrは、例えば、NCBI Reference Sequence: NP_001075546.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するtyrのアミノ酸配列を有する。ミンクtyrは、例えば、GenBank: AJO15925.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するtyrのアミノ酸配列を有する。ヒトtyrは、例えば、GenBank: AAB60319.1として登録されたアミノ酸配列または当該アミノ酸配列に対応するtyrのアミノ酸配列を有する。
 上記アミノ酸配列を有するタンパク質のオーソログまたはホモログは、これらのアミノ酸配列のいずれかと高い相同性を有する。高い相同性とは、50%以上、60%以上、好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上(例えば、95%以上、さらには96%、97%、98%又は99%以上)の相同性を意味する。この相同性は、国立生物工学情報センター(NCBI)が提供するprotein BLASTアルゴリズムのデフォルトパラメータで決定することができる。
 上述のアミノ酸配列のいずれかをコードする核酸配列は、NCBIの国立医学図書館の核酸配列検索により決定することができる。また、アミノ酸配列に基づいてコドン対応表から核酸配列を決定することもできるであろう。核酸配列は、当該核酸配列を発現する細胞に対してコドン最適化がなされていてもよいであろう。また、上記タンパク質のいずれかをコードする塩基配列を持つDNAは、天然の核酸配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズすることを利用して単離することができる。ここで「ストリンジェントな条件」としては、例えば「2×SSC、0.1%SDS、50℃」、「2×SSC、0.1%SDS,42℃」、「1×SSC,0.1%SDS、37℃」であり、よりストリンジェントな条件として「2×SSC,0.1%SDS、65℃」、「0.5×SSC、0.1%SDS,42℃」および「0.2×SSC、0.1%SDS、65℃」などの条件を挙げることができる。当業者は、他の生物における上述の配列番号1~26に記載の塩基配列またはシンボルをもとにホモログの塩基配列を適宜取得することが可能である。
 上記の具体的アミノ酸配列を有するタンパク質以外の対象タンパク質であっても、高い相同性(通常65%以上、70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上)を有し、かつ、対象タンパク質が有する機能を持つタンパク質も、それぞれ本発明の対象タンパク質に含まれる。
 本明細書において「遺伝子の発現または機能を低下させること」とは、対象遺伝子または対象タンパク質の発現を低下または消失させること、または、対象タンパク質の機能を低下または消失させること、を意味する。対象遺伝子の発現または機能を低下させる方法としては、例えば、対象遺伝子を破壊等すること、対象遺伝子の転写を抑制すること、対象遺伝子の転写物を分解すること、対象遺伝子の翻訳を阻害すること、対象タンパク質と他の分子との相互作用を阻害すること、対象タンパク質の正常な折り畳みを阻害することなどが挙げられる。
 これらの方法を実現する具体的な手段として、ヒトまたは非ヒト動物におけるゲノムの改変を伴う手段と、改変を伴わない手段とが挙げられる。ゲノムの改変を伴わない手段としては、対象遺伝子の発現または機能を低下させるエピジェネティック制御因子、阻害性核酸因子(miRNAなど)、RNA編集因子などの発現コンストラクト、あるいは対象タンパク質に結合する任意の低分子などの投与が挙げられる。本発明の好ましい例は、ヒトまたは非ヒト動物の子孫からも所望の形質を持つ動物繊維が得られる観点から、対象遺伝子の改変を伴う手段が好ましい。
 本明細書の「改変」は、人為的にヌクレオチドを欠失、置換および/または挿入し、所定の塩基配列を他の塩基配列へ変更することを意味する。ヌクレオチドは、1塩基のヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、長鎖ヌクレオチドなどであってもよい。改変としては、例えば、ミスセンス変異、フレームシフト変異、ナンセンス変異、および1以上のアミノ酸の欠失が挙げられる。遺伝子改変動物は、改変により、当該改変を受けた遺伝子もしくはタンパク質の発現または機能を低下させ、または当該改変を受けた遺伝子もしくはタンパク質が破壊される。
 本明細書において「ノックアウト」は、対象遺伝子の発現または機能の低下をもたらす改変、好ましくは対象遺伝子の破壊を意味する。ノックアウトは、このような改変であれば限定されず、対象領域の改変であっても、対象領域以外のゲノム上の任意の領域の改変であってもよい。本明細書において「対象領域」とは、対象遺伝子のコード領域、およびコード領域外で対象遺伝子の発現を制御する任意のシスまたはトランスエレメントをコードする領域を呼ぶ。ゲノム上の任意の領域の改変には、対象遺伝子の発現もしくは機能の低下または破壊をもたらす外部遺伝子の挿入、例えば、ゲノム編集因子、阻害核酸因子、RNA編集因子、エピジェネティック制御因子など発現する発現カセットを挿入する改変も包含される。このような発現カセットは、挿入後、直ちに対象遺伝子の発現もしくは機能の低下または破壊を引き起こさなくても、所定の期間経過後に低下または破壊をもたらすものであればよい。
 本発明において、ノックアウトは、対象領域の一部又は全部の改変であってよい。「一部」とは、対象領域の一部であって、遺伝子の発現もしくは機能の低下または破壊をもたらすのに必要な長さの領域である。ヌクレオチドを対象領域へ欠失、挿入する場合、フレームシフトにより遺伝子の発現もしくは機能の低下または破壊、特に消失させることができ、フレームシフトが起こらない場合でも欠失、置換、挿入によって終止コドンが生じるナンセンス変異によって対象タンパク質の発現もしくは機能の低下または破壊、特に消失させることができる。複数のエクソンを持つ遺伝子については、限定されずに第1、第2、第3、第4、第5、第6など任意のエクソンの改変であってよいが、好ましくは第1エクソンや第2エクソンの改変(フレームシフト変異またはナンセンス変異)であり得る。
 本発明において、ノックアウトは、遺伝子の発現もしくは機能の低下または破壊をもたらすことができれば、ホモであってもヘテロであってもよい。本明細書において「ホモ」とは、父方および母方の染色体の両方(両アレル)に改変を有することを意味し、本明細書において[-/-]と示すこともある。本明細書において「ヘテロ」とは、遺伝子改変に対して用いられる場合、父方または母方のいずれか一方のみ(片アレル)に改変を有することを意味し、本明細書において[-/+]または[+/-]と示すこともある。ヘテロのノックアウトであっても、ドミナントネガティブ変異であれば遺伝子の機能が消失し、その他の変異であっても片アレルで発現または機能低下すれば、全体として発現または機能低下をもたらし得ることが理解できる。ホモ、ヘテロいずれであっても当該改変は、子孫の一部または全てに遺伝するため、その子孫も遺伝子の発現または機能の低下をもたらす改変を有し、有益である。本発明において、ノックアウトは、表現型をもたらす観点および効率よくホモのノックアウト動物を得る観点で、好ましくはホモのノックアウトである。
 改変の方法は限定されずに、ゲノム編集および相同組換えなど任意の方法により行うことができる。簡便性と改変効率の高さから、ゲノム編集が好ましい。ゲノム編集は、例えば、標的の2本鎖DNAを切断するヌクレアーゼと、当該ヌクレアーゼと結合するDNA認識成分とを含むゲノム編集因子を利用した方法が挙げられる。ゲノム編集としては、ZFN、TALEN、CRISPR/Casが挙げられる。例えば、ZFNでは、FokI(ヌクレアーゼ)とジンクフィンガーモチーフ(DNA認識成分)が用いられ、TALENでは、FokI(ヌクレアーゼ)とTALエフェクター(DNA認識成分)が用いられ、CRISPRでは、Cas(ヌクレアーゼ)とguideRNA(gRNA)(DNA認識成分)が用いられる。ゲノム編集に用いられるヌクレアーゼは、ヌクレアーゼ活性を有していればよく、ヌクレアーゼ以外にDNAポリメラーゼ、リコンビナーゼなどを用いることもできる。
 ヌクレアーゼとしては、限定されずに、CRISPRタイプI(TypeIA~C、TypeI-D(Cas3’、Cas5d、Cas6d、Cas7dおよびCas10d)、TypeI-E(Cas3、Cse1、Cse2、Cas7、Cas5、Cas6))、タイプII(Cas9など)タイプIIIおよびタイプV(Cas12a(Cpf1、MAD2、MAD7など)を用いることができる。一態様において、CRISPR/Casでは、DNA認識成分としてgRNAが用いられるが、gRNAは、シングルgRNAであってもcrRNAとtracrRNAによるデュアルgRNAであってもよい。また、ゲノム編集は必ずしもヌクレアーゼ活性を伴う必要はなく、Prime editingやTarget-AIDなどを任意の編集手段を用いることができる。(Anzalone et al., 2019 Nature vol 576, pages 149-157、Nishimasu et al., Science 21 Sep 2018: Vol. 361, Issue 6408, pp. 1259-1262)。
 対象遺伝子を標的とするgRNAの標的配列の設計方法は、通常の方法を用いて設計してよい。例えば、Naito et al., Bioinformatics. 2015 Apr 1; 31(7): 1120-1123、Park et al., Bioinformatics. 2016 Jul 1; 32(13): 2017-2023に記載されている。これらの文献および対象遺伝子等の配列情報に基づいてgRNAを作製することができる。
 マウスKrt71を標的とするgRNAの標的配列としては限定されず、配列番号1~3の配列を使用することができる。その他の動物種では、上記gRNAの標的配列に対応する塩基配列を有するgRNAを用いて、Krt71遺伝子を破壊することができる。
 マウスKrt72を標的とするgRNAの標的配列としては限定されず、配列番号4~6の配列を使用することができる。その他の動物種では、上記gRNAの標的配列に対応する塩基配列を有するgRNAを用いて、Krt72遺伝子を破壊することができる。
 マウスKrt74を標的とするgRNAの標的配列としては限定されず、配列番号10~12の配列を使用することができる。その他の動物種では、上記gRNAの標的配列に対応する塩基配列を有するgRNAを用いて、Krt74遺伝子を破壊することができる。
 マウスKAP8-1を標的とするgRNAの標的配列としては限定されず、配列番号13~15の配列を使用することができる。その他の動物種では、上記gRNAの標的配列に対応する塩基配列を有するgRNAを用いて、KAP8-1遺伝子を破壊することができる。
 マウスTyr配列を標的とするgRNAの標的配列としては限定されず、配列番号19~21の配列を使用することができる。その他の動物種では、上記gRNAの標的配列に対応する塩基配列を有するgRNAを用いて、KAP8-1遺伝子を破壊することができる。
 マウスFgf5配列を標的とするgRNAの標的配列としては限定されず、配列番号22~24の配列を使用することができる。その他の動物種では、上記gRNAの標的配列に対応する塩基配列を有するgRNAを用いて、KAP8-1遺伝子を破壊することができる。
 改変対象としては、例えば胚、体細胞、生殖細胞、個体などが挙げられる。ゲノム編集因子を胚へ導入する場合、導入によって改変された胚を個体の子宮内へ移植して非ヒト動物個体を得ることができる。体細胞へ導入する場合、導入によって改変された体細胞の核を除核卵細胞に導入する核移植を経て得られた胚を個体の子宮内へ移植すればよい。その他に、改変された胚由来の細胞を他の胚へ混入させて作製したキメラ胚を個体の子宮内へ移植することもできる。生殖細胞へ導入する場合、導入して改変された生殖細胞をそのまま利用して、または個体へ移植して受精(自然交配、人工授精または体外受精など)を経て非ヒト動物個体を得ることができる。
 個体へ導入する場合、ウイルスベクターなどの形でゲノム編集因子を含む組成物を個体へ直接投与して改変細胞を持つ非ヒト動物を得ることもできる。この場合、少なくとも毛包を構成する細胞に改変が生じれば動物繊維の繊維径が細くなる等の形質が現れ、生殖系列に改変が生じれば、その子孫に対象遺伝子の発現または機能の低下がもたらされ得る。改変対象が、改変されたかどうかは、例えばPCR、サザンブロット、ゲノムシークエンスなど通常の方法を用いて判定すればよい。
 導入方法としては、限定されずエレクトロポレーション法、リポフェクション法、リン酸カルシウム法、デキストラン法、マイクロインジェクション法、iTOP(D'Astolfo et al., Cell. 2015; 161(3): 674-690)、細胞膜透過性ペプチド(CPP)、ウイルスベクター又は非ウイルスベクターを用いることができる。胚への導入には、導入効率の高さからエレクトロポレーション法が好ましい。個体への導入には、ウイルスベクター又は非ウイルスベクターを用いた送達手法が好ましい。ウイルスベクターとしては、限定されずに、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、レトロウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス、レンチウイルス、ヘルペスウイルスなどをベースとするベクターが挙げられる。
 本発明の一態様において、非ヒト動物の遺伝子を改変する他に、非ヒト動物へ阻害性核酸を投与してもよい。阻害性核酸は、標的分子の発現を阻害する核酸を意味し、RNAi分子、microRNA、microRNA模倣物、piRNA(Piwi-interacting RNA)、リボザイム、アンチセンス核酸、ボナック核酸(WO 2012/005368)等を含む。核酸は、修飾核酸を含んでいてもよく、DNAとRNAとのハイブリッド分子(ギャップマー、ミクスマー等)であってもよい。
 RNAi(RNA干渉)分子は、RNAi活性を有する任意の分子を意味し、例えば、限定されずに、siRNA(small interfering RNA)、shRNA(short hairpin RNA)などを包含する。RNAi干渉は、典型的には、二本鎖核酸分子が誘導する、標的RNAが配列特異的に分解される現象を指す。二本鎖核酸分子は細胞内に入ると、その長さに応じてダイサーにより切断された後、Argonaute(AGO)タンパク質を含むRNA誘導サイレンシング複合体(RISC)に取り込まれる。RISCは、標的RNAと相補的な配列を有するアンチセンス鎖(ガイド鎖)をガイド役に標的RNAを認識し、これを切断する。siRNAは、典型的には、約20~25merの長さを有する二本鎖RNAである。shRNAは、典型的には、siRNAの二本鎖をRNAからなるヘアピンを介して連結させて得られるRNAである。
 miRNAによる遺伝子発現制御機構は、典型的には、miRNAが誘導する配列特異的なRNAの分解または翻訳抑制を指す。成熟miRNAはArgonaute(AGO)タンパク質を含むmiRNA誘導サイレンシング複合体(miRISC)に取り込まれ、主にシード配列(5'末端から2~8位の配列)と相補的なmRNAにmiRISCを誘導し、mRNAからの翻訳を抑制するとともに、mRNAの3'末端に存在するポリAテールを分解して短縮し、mRNAの分解を促進する。piRNAによる遺伝子発現制御機構は、典型的には、piRNAが誘導する配列特異的なRNAの分解を指す。piRNAは、PIWIサブファミリータンパク質であるPiwiタンパク質を含むpiRNA誘導サイレンシング複合体(piRISC)に取り込まれると核内に移行し、標的遺伝子の転写を配列特異的に抑制する。rasiRNA(repeat associated siRNA)もPiwiタンパク質を介した遺伝子サイレンシングを生じる。
 microRNA模倣物は、内因性microRNAの機能を模倣する核酸分子であり、当該技術分野において周知である(例えば、van Rooij and Kauppinen, EMBO Mol Med. 2014; 6(7): 851-64、Chorn et al., RNA. 2012; 18(10): 1796-804)。microRNA模倣物は化学修飾を含んでもよく、内因性microRNAに対してヌクレオチド配列が変更されていてもよい。
 shRNAは、互いに相補性を有するアンチセンス領域及びセンス領域と、その間に介在するループ領域とを含む1本鎖RNA分子であり、アンチセンス領域とセンス領域との対合により二重鎖領域が形成され、ヘアピン状の3次元構造を呈する。shRNAは細胞内でdicerにより切断され、二本鎖siRNA分子を生成し、これがRISCに取り込まれ、RNA干渉を引き起こす。
 shRNAは典型的には、これをコードする核酸構築物や、これを含むプラスミド等により細胞内で発現され、その作用を発揮するが、shRNA分子を直接細胞に送達することも可能である。これらの阻害核酸は、本明細書に含まれる標的遺伝子の情報に基づいて公知の方法で適宜作製できる(Disney et al., Cold Spring Harb Perspect Biol. 2018 Nov 1;10(11)、 Naito and Ui-Tei, Front Genet. 2012; 3: 102、 Mickiewicz et al., Acta Biochim Pol. 2016; 63(1): 71-77等)。CRISPR/Cas13はRNAを編集することができるため当該ゲノム編集因子は阻害性核酸と同様に遺伝子サイレンシングに用いることができる。
 本発明の方法において遺伝子の発現または機能の低下をもたらす種々の組成物を非ヒト動物へ投与する場合、経口及び非経口の両方を包含する種々の経路、例えば、限定することなく、経口、経皮、皮下、皮内、経粘膜、静脈内、筋肉内、局所、直腸、動脈内、門脈内、心室内、心筋内、関節内、鼻腔内、腹腔内、気道内、気管支内、肺胞内、肺内及び子宮内等の経路で投与してもよく、各投与経路に適した剤形に製剤してもよい。かかる剤形及び製剤方法は任意の公知のものを適宜採用することができる。
 本発明において、KrtまたはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子から選択される1つ以上の遺伝子から選択される1つ以上の遺伝子(対象遺伝子)の発現もしくは機能の低下させ、または破壊していれば、それ以外に、他の任意の遺伝子の発現または機能を低下または向上させてよい。他の遺伝子としては、動物繊維に関する形質、またはそれ以外の任意の形質を非ヒト動物へ付与または向上させる遺伝子であってよい。遺伝子の発現または機能を低下もしくは機能の低下させ、または破壊する好ましい遺伝子としては、限定されずに、Fgf-5、Tyr、MSTN、ASIP、BCO2、CFTRなどであってよく、これらのノックアウトであってよい。遺伝子の発現または機能を向上させる好ましい遺伝子としては、限定されずに、Tβ4、VEGF(VEGF-A)、AANAT、ASMTなどであってよく、例えば、これらの遺伝子を含む発現カセットのノックインであってよい。本発明の非ヒト動物の所望の形質を阻害しない限り、複数の遺伝子の発現または機能を同時に向上または低下させてよい。
 例示的な態様において、本発明の非ヒト動物は、対象遺伝子の発現または機能を低下させることに加えて、Fgf5遺伝子およびTyr遺伝子のいずれかまたは両方の発現もしくは機能を低下させ、または破壊することをさらに含む。
 Fgf5遺伝子の発現もしくは機能を低下させ、または破壊することで、非ヒト動物の動物繊維長が長くなる。また、Tyr遺伝子の発現または機能を低下させることで、非ヒト動物の動物繊維の色が白くなる。このため、一態様において、本発明のKrtまたはKAPから選択される1以上の遺伝子の発現または機能の低下と、Fgf5およびTyrのいずれかまたは両方の発現または機能の低下を併せることで、繊維径が細く、繊維長の長い動物繊維を持つ非ヒト動物(KrtまたはKAPから選択される1以上の遺伝子と、Fgf5遺伝子の発現または機能低下)、繊維径が細く、白い動物繊維を持つ非ヒト動物(KrtまたはKAPから選択される1以上の遺伝子と、Tyr遺伝子の発現または機能低下)、繊維径が細く、繊維長が長く、白い動物繊維を持つ非ヒト動物(KrtまたはKAPから選択される1以上の遺伝子と、Fgf5と、Tyr遺伝子の発現または機能低下)、あるいは、繊維長が長く、白い動物繊維を持つ非ヒト動物(Tyrと、Fgf5遺伝子の発現または機能低下)をそれぞれ得ることができる。Fgf5およびTyr遺伝子の発現もしくは機能を低下させ、または破壊する方法としては、上で詳述した対象遺伝子の発現もしくは機能を低下させ、または破壊する方法を使えばよい。
 これまでFgf5遺伝子のノックアウトを持つマウス、イヌ、ネコおよびヤギなどの動物で繊維長が長くなることが知られている(Cell. 1994 Sep 23; 78(6): 1017-25、Anim Genet. 2006 Aug; 37(4): 309-15、Anim Genet. 2007 Jun; 38(3): 218-21、PLoS One. 2016 Oct 18; 11(10): e0164640、)。また、Tyr遺伝子のノックアウトを持つマウス、ウサギ、ウシおよびミンクなどの動物で動物繊維が白くなることが知られている(Mamm Genome. 2004 Oct; 15(10): 749-58、Mamm Genome. 2000 Aug; 11(8): 700-2、Mamm Genome. 2004 Jan; 15(1): 62-7、Anim Genet. 2008 Dec; 39(6): 645-8)。これらのことから、特定の非ヒト動物種における特定遺伝子の改変に基づく形質は、その形質が動物繊維に関連するものであれば、他の動物種のオルソログの改変においても同じ形質として現れることが分かる。これは、KrtまたはKAPなどの遺伝子についても同様であると考えられる。
 本発明の方法によって作製された非ヒト動物は、KrtまたはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子から選択される1つ以上の遺伝子の発現もしくは機能の低下または破壊などの遺伝子改変を有する非ヒト動物の動物繊維の径(繊維径)は、上記遺伝子改変を有しない(例えば、遺伝子改変前の)同種同系または同種異系の対照非ヒト動物の動物繊維と比較して繊維径が細い。遺伝子改変前の配列は本明細書に登録番号を伴って例示した通りの配列であり得る。繊維径は、典型的には平均繊維径(特に繊維の長径の平均)を指し、対照非ヒト動物は、典型的には野生型を指す。本発明の一態様において、KrtまたはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子から選択される1つ以上の遺伝子の改変を有する非ヒト動物の平均繊維径は、同種同系または同種異系の対照非ヒト動物の平均繊維径よりも5%以上、6%%以上、7%以上、8%以上、9%以上、10%以上、11%以上、12%以上、13%以上、14%以上、15%以上、16%以上、17%以上、18%以上、19%以上、または20%以上細い。上記改変を有する非ヒト動物の平均繊維径は、同種同系または同種異系の対照非ヒト動物の平均繊維径よりも、例えば、70%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、25%以下、20%以下、15%以下、または10%以下細い。上記改変を有する非ヒト動物の平均繊維径は、同種同系または同種異系の対照非ヒト動物の平均繊維径よりも5~40%、5~30%、5~20%、10~20%、15~20%、5~15%、10~15%、または5~10%細い。同種同系または同種異系の対照非ヒト動物の平均繊維径よりも5~20%、10~20%、15~20%、5~15%、10~15%、または5~10%細い遺伝子改変動物は、上記改変を有する動物から選択して得ることができる。
 繊維径の減少は商業的価値を生じ得る。例えば、カシミヤは、平均繊維径を含む動物繊維の特性により等級分けがなされている(表1参照)。これによれば5%の繊維径の減少は、0.75μm~0.95μmの平均径繊維径の減少に想到し、等級が1から2つ上昇することを意味する。また、20%の繊維径の減少は、3等級の最大径19μmから15.2μmへの減少を意味し、3級から最高級への等級の上昇を意味する。この等級の上昇をもたらす改変技術の価値は破壊的であると考えられる。
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 平均繊維径は、例えば、同じ齢の非ヒト動物の同じ体表の箇所から採取された、複数の動物繊維の同じ部分の直径(例えば、非ヒト動物の同じ箇所から採取された動物繊維の毛根部分から所定の長さ、または同じ方法で刈った動物繊維の根元から所定の長さの直径)を光学または電子顕微鏡などで観察し測定することができる。別の測定方法として、羊毛繊維試験方法として用いられている方法、例えば同じ齢の非ヒト動物から得られた複数の動物繊維を利用したプロジェクションミクロスコープ(IWTO1-8、JIS L 1081 Aの規格参照)、エアーフロー(IWTO-28、JIS L 1081 Bの規格参照)、レーザースキャン(JIS L 1081 Cの規格参照)、オプティカルアナライザ(IWTO-47、JIS L 1081 Dの規格参照)など任意の方法によって動物繊維の平均繊維径を測定することができる。動物繊維の直径は、好ましくは長径である。
 したがって一態様において、本発明は、平均繊維径が細い動物繊維の作製方法でもある。本態様において、非ヒト動物のKrtまたはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子から選択される1つ以上の遺伝子の発現または機能を低下させることに加えて、非ヒト動物を飼育すること、非ヒト動物の動物繊維を刈ることなど、任意の1つまたは2つ以上のステップを含めてよい。
平均繊維径は、繊維製品の手触り、肌触り、着心地、光沢、伸縮性、保温性、速乾性などの性質の向上に寄与することが知られている。したがって、本発明によって作製された繊維製品は、手触り、肌触り、着心地、柔軟性、伸縮性、保温性、速乾性、光沢から選択される1以上の性質を向上した繊維製品を得ることが出来る。
 一態様において、本発明の方法によって作製された非ヒト動物は、同種同系または同種異系の対照非ヒト動物に比べて滑らかな繊維表面を持つ。「滑らかな繊維表面」とは、具体的には、例えば、動物繊維の表面に存在するスケールのスケール厚が小さい、および/またはスケール間隔が長いことを意味する。「スケール」とは、動物繊維の表面に松笠状に配置されている鱗片状の構造であり、動物繊維の毛根側で他のスケールと重なっており、かかる重なりによって動物繊維の表面の凹凸を生んでいる。羽毛繊維では、このスケールに類似する「ノード」または「節」と呼ばれる構造を持つが、本発明の「スケール」には羽毛繊維におけるノードまたは節も包含される。
 本明細書において、スケール厚とは、あるスケールが他のスケールと重なった凸部分の厚さである。スケール厚が小さくなると、凸の厚さが減少するため、例えば、平均スケール厚が小さくなると「滑らかな表面を持つ」動物繊維が得られることが理解できる。本発明の一態様において、KrtまたはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子から選択される1つ以上の遺伝子をノックアウトした非ヒト動物の動物繊維のスケール厚は、同種同系または同種異系の対照非ヒト動物、特に野生型の平均スケール厚よりも有意に小さい。
 平均スケール厚は、同じ齢の非ヒト動物の同じ体表部分から採取された複数の動物繊維上の同じ位置に存在するスケールのスケール厚(例えば、非ヒト動物の同じ体表部分から採取された動物繊維の毛根部分から所定の長さ部分、または同じ方法で刈った動物繊維の根元から所定の長さ部分、に存在するスケールのスケール厚)を光学または電子顕微鏡などで観察して測定することができる。平均スケール厚の違いは、目視で評価し得るため、測定は必ずしも数値として現れなくてもよい。例えば、発明の方法によって作製された非ヒト動物の動物繊維と、同種同系または同種異系の対照非ヒト動物の動物繊維との電子顕微鏡像を比較してスケールが作り出す影、スケールの輪郭などを指標に、平均スケール厚の減少を評価できる。「スケール厚が小さい」とは、例えば、同種同系または同種異系の対照非ヒト動物の動物繊維と比較してスケールが作り出す影が薄い、スケールの輪郭が不鮮明であることを指す。平均スケール厚を数値で測定できる場合は、同種同系または同種異系の対照非ヒト動物の動物繊維と比較して、例えば98%以下、96%以下、95%以下、93%以下、90%以下、85%以下、80%以下、75%以下、好ましくは70%以下、より好ましくは65%以下、さらに好ましくは30%以下、より好ましく20%以下スケール厚が小さいことを指す。
 光沢は、同じ齢の非ヒト動物および対照の同じ体表部分から採取された複数の動物繊維上の同じ位置に存在する部分(例えば、非ヒト動物の同じ体表部分から採取された動物繊維の毛根部分から所定の長さ部分、または同じ方法で刈った動物繊維の根元から所定の長さ部分)を目視で観察して評価することができる。評価は、複数人により構成される評価パネルにより行うことができる。評価パネルは、光沢の優劣に関する所定の評点に基づいて動物繊維の光沢を評価することができる。評点においては、例えば、光沢に優れたものを5点、平均的なものまたは対照と同等を3点、光沢で劣ったものを1点、最高点と平均の間を4点、平均と最低点との間を2点等とすることができる。
 本発明の一態様において、KrtまたはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子から選択される1つ以上の遺伝子をノックアウトした非ヒト動物の動物繊維のスケール間隔は、対照非ヒト動物、特に野生型のスケール間隔よりも有意に長い。
 スケール間隔とは、各スケールの長径である。動物繊維の表面に存在する各スケールの長径が長くなると、所定の繊維長に存在するスケールの数が減少することになる。例えば、スケール間隔が25μmのスケールを持つ動物繊維では100μmにつき4枚のスケールが存在するのに対して、平均スケール間隔50μmのスケールでは100μmにつき2枚のスケールしか存在しないため、スケールによって生じる凹凸の頻度が減ることになる。したがって、スケール間隔、特に平均スケール間隔が長くなると「滑らかな繊維表面」がもたらされることが理解できる。
 平均スケール間隔は、同じ齢の非ヒト動物の同じ体表部分から採取された、複数の動物繊維の同じ部分のスケール間隔(例えば、非ヒト動物の同じ体表部分から採取された動物繊維の毛根部分から所定の長さ部分に存在する、または同じ方法で刈った動物繊維の根元から所定の長さ部分に存在するスケールのスケール間隔)を光学または電子顕微鏡などで観察して測定することができる。
 「スケール間隔が長い」とは、例えば、このようにして測定した平均スケール間隔が対照非ヒト動物と比較して、102%以上、105%以上、110%以上、120%以上、130%以上、140%以上、150%、160%以上、好ましくは170%以上、より好ましくは180%以上長いことを指し、例えば、105%~180%長いことを指す。
 従来から動物繊維上のスケールは、織物や編物の繊維製品のピリング(毛玉)やフェルト形成をもたらす絡み合い、縮みの原因として知られている。また、スケールは繊維製品を着た時のチクチクとした刺激の原因となるだけでなく、製品自体の光沢や柔軟性、平滑性等を損なう原因にもなっており、このような問題に対処するため酸化剤、酵素、プラズマ放電などの化学的、物理的な方法によりスケールの剥離処理をしたり、コーティング樹脂によってスケールの凹凸を被覆処理する方法が取られている。
 したがって、本発明は、一態様において、ピリングおよび/またはフェルト形成が生じにくい、柔軟性が高い、滑らさかさが強い、刺激が少ない、光沢性の強い、および、縮みのない、から選択される1以上の性質を持つ動物繊維を含む繊維製品を作製するための方法でもある。本態様は、非ヒト動物のKrtまたはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子から選択される1つ以上の遺伝子の発現または機能を低下させること、非ヒト動物の動物繊維を刈り取ること、刈り取られた動物繊維から繊維製品を製造することのほか、任意の1つまたは2つ以上のステップを含めてよい。
 この態様は、好ましくはスケールを剥離処理またはスケール被覆処理するステップを含まない。一態様において、本発明の方法によって作製された非ヒト動物から得られる動物繊維製品は、ピリングおよび/またはフェルト形成が生じにくい、柔軟性、非刺激性(手触り、肌触り、着心地)、防縮などの性質の向上に寄与することが知られているため、かかる性質を向上させた繊維製品の製造用に好ましく用いることができる。特に、平均繊維径が小さくなるにつれてピリングおよび/またはフェルト形成が生じやすくなることから、平均繊維径が細いカシミヤ、モヘヤ、アンゴラ、カシゴラ、ヤク、アイベックス、グァナコ、キヴィアック、チルー、タヌキ、ラクーン、ミンク、セーブル、フォックス、ポッサム、オポッサム、ビーバー、アザラシ、ヌートリア、フェレット、ビクーニャ、カモ、ガチョウ、アヒル、ダチョウなどの動物繊維の作製において用いられることが好ましい。
 本発明の一態様では、動物繊維は、動物の原毛であり得る。原毛(特に獣毛)は、一般的に刺し毛とうぶ毛を含み得る。
 本発明の一態様では、動物繊維は、不要毛を好ましくは60重量%以下、50重量%以下、40重量%以下、30重量%以下、25重量%以下、20重量%以下、または15重量%以下の割合でしか含まない。不要毛は、例えば、獣毛(例えば、ヤギ(例えば、カシミヤ、モヘヤ、アンゴラおよびカシゴラ)の場合、刺し毛等を意味する。動物繊維は、好ましくは、アンダーコートを40重量%以上、50重量%以上、60重量%以上、70重量%以上、80重量%以上、または85重量%以上含む。不要毛は、ヤギ(例えば、カシミヤ、モヘヤ、アンゴラおよびカシゴラ)では、刺し毛である。ヤギ(例えば、カシミヤ、モヘヤ、アンゴラおよびカシゴラ)は、刺し毛の他にうぶ毛(アンダーコートまたはアンダーファーともいう)を有する。
 動物繊維は、同種同系または同種異系の対照非ヒト動物の動物繊維と比較して、平均繊維径において、5%以上、6%%以上、7%以上、8%以上、9%以上、10%以上、11%以上、12%以上、13%以上、14%以上、15%以上、16%以上、17%以上、18%以上、19%以上、または20%以上細い。動物繊維は、同種同系または同種異系の対照非ヒト動物の動物繊維と比較して、平均繊維径において、50%以下、40%以下、30%以下、25%以下、20%以下、15%以下、または10%以下細い。動物繊維は、同種同系または同種異系の対照非ヒト動物の動物繊維と比較して、平均繊維径において、5~40%、5~30%、5~20%、10~20%、15~20%、5~15%、10~15%、または5~10%細い。このような繊維には、本発明の遺伝子改変動物から刈り取られた動物繊維から、そのような動物繊維を選別して得てもよいし、そのような繊維系を有する本発明の遺伝子改変動物から刈り取ることで(選別なしで、または選別を経て)得てもよい。
 上記遺伝子改変動物から得られた動物繊維は、同種同系または同種異系の対照非ヒト動物と比較して、上記遺伝子改変動物において改変されたKrt遺伝子およびKAP遺伝子によりコードされるタンパク質の産物が少ない。ある好ましい態様では、上記遺伝子改変動物から得られた動物繊維は、上記遺伝子改変動物において改変されたKrt遺伝子およびKAP遺伝子によりコードされるタンパク質を実質的に含まない。
 一態様において、本発明の方法によって作製された非ヒト動物は、対照非ヒト動物に比べて、平均繊維径が小さく、かつ滑らかな繊維表面を持つ。したがって、平均繊維径が細いにもかかわらずピリングおよび/またはフェルト形成が生じにくく長期にわたって品質が維持でき、着用可能な繊維製品を提供できる。
 本発明の方法によって作製された動物は、体毛全体の平均繊維径が細いため、かかる動物から得られた動物繊維は、細い毛のみを選別する選別工程を省略して生産することができる。したがって、経済的に合理的である。
 もし、作製された非ヒト動物の動物繊維の平均繊維径に個体差がある場合には、平均繊維径の小さな個体を選別してから、当該選別された個体から動物繊維を回収してもよい。これにより、平均繊維径の小さな動物繊維を主に回収することができる。
 一態様において、本発明の方法によって作製された非ヒト動物から、動物繊維の原毛を得ることができる。本発明によれば、動物繊維の原毛から製毛を得る方法が提供される。動物繊維の原毛から製毛を得る方法は、原毛を解毛すること、土砂およびふけを除去すること、得られた原毛を洗浄すること(例えば、中性洗剤による洗浄、湯洗い、および水洗いを含む)、および、原毛中に混在するうぶ毛と刺し毛を分離して、うぶ毛を取り出すこと(製毛加工)を含み得る。製毛加工の工程では、刺し毛含有率をできるだけ下げつつ、歩留まりを上げることが重要であるとされている。製毛加工は、カシミヤの加工の重要工程である。製毛は、必要に応じて染色(例えば、低温染色法による)に供することができる。未染色の製毛もしくは原毛または染色された製毛または原毛は、紡績されて紡毛糸に加工され、また、紡毛糸は合糸されて撚糸または梳毛糸に加工され得る。典型的には、紡毛糸、撚糸、または梳毛糸は梱包されて出荷される。紡毛糸、撚糸、または梳毛糸は、用途によって異なる織物に加工される。本発明では、動物繊維から得られる製毛、紡毛糸、撚糸、梳毛糸、および織物もまた、提供され得る。本発明で得られる、製毛、紡毛糸、撚糸、梳毛糸、および織物は、上記で説明した動物繊維に由来するから、上記で記載した動物繊維の平均繊維径、および/または、スケール間隔もしくはスケール厚を有する。なお、製毛工程は、一般的な毛皮(例えば、ミンクやセーブルの毛皮)の作製においては実施されないことが多いが、カシミヤなどの高品質な製品(特に高級品)の作製においては行われ得る。
 一態様において、製毛加工後の動物繊維(例えば、「トップス」または“tops”)は、不要毛(例えば、刺し毛)の含有率において原毛よりも低い。製毛加工後の動物繊維は、不要毛を60重量%以下、50重量%以下、40重量%以下、30重量%以下、20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、または5重量%以下しか含まない。原毛における不要毛の含有率をAとすると、製毛加工後の動物繊維における不要毛の含有率(B)は、Aの95重量%以下、90重量%以下、80重量%以下、70重量%以下、60重量%以下、50重量%以下、40重量%以下、30重量%以下、20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、または5重量%以下であり得る。原毛における不要毛の含有率をAとすると、製毛における不要毛の含有率(B)は、例えば、5重量%~90重量%、5重量%~60重量%、5重量%~30重量%、または5重量%~20重量%であり得る。したがって、紡毛糸、撚糸、および梳毛糸における不要毛(例えば、刺し毛)の含有率も60重量%以下、50重量%以下、40重量%以下、30重量%以下、20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、または5重量%以下しか含まない。また、原毛における不要毛の含有率をAとすると、紡毛糸、撚糸、および梳毛糸における不要毛の含有率(C)は、Aの95重量%以下、90重量%以下、80重量%以下、70重量%以下、60重量%以下、50重量%以下、40重量%以下、30重量%以下、20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、または5重量%以下であり得る。当然にこのようにして得られる動物繊維、紡毛糸、撚糸、および梳毛糸は、上記遺伝子変異に基づく成分を含むものである。すなわち、このようにして得られる動物繊維、紡毛糸、撚糸、および梳毛糸は、改変した遺伝子産物を野生型よりも少なくしか含まないか(例えば、50重量%以下、40重量%以下、30重量%以下、25重量%以下、20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、5重量%以下、3重量%以下、2重量%以下、または1重量%以下しか含まないか)、上記で破壊した遺伝子の産物(例えば、タンパク質)を含まないか、破壊された遺伝子がコードするペプチド分子(その機能が低下または喪失したペプチド分子)を含む。したがって、得られる動物繊維、紡毛糸、撚糸、および梳毛糸は、同種同系または同種異系の非ヒト対照動物のそれとは、異なる成分含量(特に、含有タンパク質比率)を有する。また、このようにして得られる動物繊維、紡毛糸、撚糸、および梳毛糸は、上記遺伝子破壊を有しない同種同系または同種異系の非ヒト対照動物と比較して、上記で規定する細い直径(長径)を有し得る。これらの特性は、少なくとも獣毛および獣毛に由来する上記糸に共通する特性であり得る。
 本明細書における「繊維製品」とは、本発明の方法によって作製された動物から得られた動物繊維を含んでいれば限定されず、スライバー、糸(紡毛糸及び梳毛糸を含む)、繊維シート、織物、編物、生地、布地、不織布、多軸繊維シート、毛皮などいかなる形態のもの、およびこれらから得られたコート、セーター、ストール、ショール、マフラー、シャツ、ズボン、スーツ、ブレザー、スカート、毛布、ひざ掛け、肌着、靴下、手袋などの被服(最終製品)を含む。繊維製品も、上記製毛加工後の動物繊維、紡毛糸、撚糸、または梳毛糸の特徴(例えば、太さ、スケール間隔、スケール厚、不要毛含有率、成分含有量)を有する。
 繊維製品には、上記動物繊維以外の繊維は含まれていなくてもよいし、上記動物繊維以外の繊維を含んでいてもよい。例えば、繊維製品には、異種動物の繊維、植物由来の繊維、または合成繊維を混合してもよく、異種動物の繊維、植物由来の繊維、または合成繊維が含まれていてもよい。繊維製品に含まれる上記動物繊維以外の繊維としては、繭繊維、クモ繊維、絹、綿、麻、亜麻等の天然繊維、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維、ビスコース法レーヨン、銅アンモニア法レーヨン等の半合成繊維を挙げることができる。
 以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。
実施例1:マウス、カシミヤヤギ、ヒツジの動物繊維の質量分析
(1)試料の作製
 野生型マウス(C57BL/6N系統;日本エスエルシー社から購入、以下同様)、カシミヤヤギ、ヒツジの動物繊維をそれぞれ8M尿素溶液へ添加し、これを超音波処理し溶解した。ここに0.26MのDTTを添加し37℃で1時間インキュベートし、試料中のタンパク質を還元した。その後、試料に0.22Mのヨードアセトアミド(IAA)を添加し、30分間、37℃でインキュベートしてタンパク質をアルキル化した。試料からタンパク質を沈殿し、精製するためにアセトン沈殿を行った。アセトン沈殿は、まず、試料量に対して10倍量のTCA/アセトン(10% TCA in Acetone)を添加し、攪拌した。試料を-20℃で一晩静置した後、15000×gで10分間、4℃で遠心分離を行った。上清を除去した後、少量の冷アセトンでペレットを洗浄し、遠心分離後に上清を除去した。アセトンを揮発させた後、0.5M尿素溶液を添加して試料を再溶解した。
 試料に0.2mg/ml Trypsin酢酸溶液を添加して37℃で一晩インキュベーションしペプチド化した。インキュベーション終了後、ギ酸(10%)を加えて反応を停止させた。ペプチド化した試料をGL-Tip(登録商標)SDBのチップ(ジーエルサイエンス株式会、Cat No.7820-11200)を使用して脱塩及び濃縮した後、ペプチド濃度を測定した(Pierce Quantitative Colorimetric AssayThermo Fisher、Cat No.233275)。
(2)質量分析およびデータ解析
 このようにして得られたペプチド試料を、それぞれ、質量分析法(LC-MS/MS)を用いて分析した。LCとして超高分解能フーリエ変換型質量分析装置 (Orbitrap Fusion)(Thermo Fisher、Cat NO. IQLAAEGAAPFADBMBHQ)を測定に使用した。
 その結果、マウス、カシミヤヤギ、ヒツジの動物繊維を構成する主要タンパク質の殆どが、共通していることが分かった。動物繊維は、毛包中に存在する毛母細胞等が分化、増殖を経て角化することにより形成されるため、動物繊維の構成成分の共通性は、各動物における毛母細胞等の分化、増殖および角化プロセス、すなわち発毛メカニズムの共通性を反映している。よって、動物全体として共通の発毛メカニズム持つことが推測される。なお、動物繊維(体毛)の形成は、広く様々な動物種において共通することと考えられている。例えば、Fgf5の働きは、イヌ、ネコ、マウス、およびヒトを含む様々な種において共通しており、カシミヤヤギにおいても共通している(X. Wang et al., Plos One, 11(10): e0164640, 2016)。Fgf5は、毛の伸長に対する阻害因子であり、外毛根鞘で発現し、毛成長周期におけるカタジェンの開始を制御している(J. M. Heabert et al., CELL, 78: 1017-1025, 1994)。
 実施例2:ノックアウトマウスの作製
 以下では、動物種によらず、共通の発毛メカニズムに関与していると考えられる多数の遺伝子から、Krt71、Krt72、Krt73、Krt74、KAP8-1、KAP8-2、Tyr、およびFgf-5を選択し、これらの遺伝子の破壊を個別に試みた。
(1)crRNA、tracrRNCas9タンパク質の調整
 マウスのKrt71、Krt72、Krt73、Krt74、KAP8-1、KAP8-2、Tyr、Fgf-5に対するcrRNA(Alt-R(商標)、CRISPR-Cas9 crRNA)、tracrRNA(Alt-R(商標)CRISPR-Cas9 tracrRNA, 5 nmol、Cat# 1072532)およびCas9タンパク質(Alt R(商標)S.p. Cas9 Nuclease V3, 100 μg Cat# 1081058)はIntegrated DNA Technologies, Inc((以下、IDTと称する)、米国)より購入した。それぞれの標的遺伝子に対して3種類のcrRNA配列を設計し、得られたcrRNAそれぞれを1μg/μlとなるように、Opti-MEMI( Thermo Fisher Scientific、Cat#31985062)に添加して溶解した。crRNAの配列中のDNA標的化部位の核酸配列は以下の通りである。3種類のcrRNA配列が異なる3箇所を標的化することができ、各遺伝子について最大で3箇所の変異を導入することができると期待される。
Krt71 KO用crRNAの標的部位の配列(RNA上ではTはUに変わる)
 Krt71 crRNA1; CCTACCGGGCAGGAGGCAAA(配列番号1)
 Krt71 crRNA2; AGCGGGAAGAACGGAGGTTT(配列番号2)
 Krt71 crRNA3; ACCTGATGGATACCGCCAGG(配列番号3)
Krt72 KO用crRNAの標的部位の配列(RNA上ではTはUに変わる)
 Krt72 crRNA2; GTCATCTCAGGCAGGCTCAG(配列番号4)
 Krt72 crRNA3; AGAAGCCTGTTCTGTGTGGG(配列番号5)
 Krt72 crRNA4; CGGGATAGAGGGTCAACTGG(配列番号6)
Krt73 KO用crRNAの標的部位の配列(RNA上ではTはUに変わる)
 Krt73 crRNA1; TCTTACCGGGCAGCCGGCAA(配列番号7)
 Krt73 crRNA2; AGCGGGCGCACAGGGGGATA(配列番号8)
 Krt73 crRNA3; AATCCATCCTTGTGCCTGCC(配列番号9)
Krt74 KO用crRNAの標的部位の配列(RNA上ではTはUに変わる)
 Krt74 crRNA1; GATTCCCTCCAAGACTGTAG(配列番号10)
 Krt74 crRNA2; AGCTTTGGATATGGGTATGG(配列番号11)
 Krt74 crRNA3; TCTGTCTGGGGGCATCTACC(配列番号12)
KAP8-1 KO用crRNAの標的部位の配列(RNA上ではTはUに変わる)
 KAP8-1 cRNA1; GTCTTCCCAGGATGCTACTG(配列番号13)
 KAP8-1 cRNA2; CAGCCAACACTGTACCCCAG(配列番号14)
 KAP8-1 cRNA3; GGTAGCACCTACTCTCCAGT(配列番号15)
KAP8-2 KO用crRNAの標的部位の配列(RNA上ではTはUに変わる)
 KAP8-2 cRNA1; GTAGCTGCCGTAGTAGCTCA(配列番号16)
 KAP8-2 cRNA2; GGCTCTGGCATCCGAGGCTT(配列番号17)
 KAP8-2 cRNA3; GGAGGTTACGGATATGGATC(配列番号18)
Tyr KO用crRNAの標的部位の配列(RNA上ではTはUに変わる)
 Tyr crRNA1; TGCCAACAAGTTCTTAGAGG(配列番号19)
 Tyr crRNA2; GGTCATCCACCCCTTTGAAG(配列番号20)
 Tyr crRNA3; CAGTGCTCAGGCAACTTCAT(配列番号21)
Fgf5 KO用crRNAの標的部位の配列(RNA上ではTはUに変わる)
 Fgf5 crRNA1; CCCAAGCGCTGTGGATCAGG(配列番号22)
 Fgf5 crRNA2; ACGTCGCGCTACTTCTGCCC(配列番号23)
 Fgf5 crRNA3; GTTTCCAGTGGAGCCCTTCG(配列番号24)
(2)エレクトロポレーション
 C57BL/6Nは、日本エスエルシーから購入した。C57BL/6Nのオスの精巣上体より精子塊を回収した。FERTIUP(商標)-精子前培養培地(九動株式会社(以下、九動と称する)、日本)でインキュベートした。CARD HyperOva(商標)(九動)により超過剰排卵誘発を行ったC57BL/6Nのメスより卵子塊をCARD mHTF培地(九動)に回収した。精子懸濁液を卵子含む培地に添加することにより体外受精を行った。3時間の媒精後、卵子をCARD KSOM培地(九動)に3回移すことにより、卵子の洗浄を行った。
 GenomeEditor(株式会社ベックス(以下、BEXと称する)、日本、Cat# GEB15)に接続した電極(BEX、Cat# LF501PT1-10)を実体顕微鏡上にセットした。CARD KSOM培地中で培養されている受精卵をOpti-MEMIで2回洗浄し、血清有培地含を除去した。次いで、上記遺伝子のそれぞれを標的とする3種類のcrRNA(66ng/μl)、tracrRNA(100ng/μl)およびCas9タンパク質(100ng/μl)を含有するDuplex Buffer(IDT)溶液(5μl)で満たした電極のギャップに受精卵を並べ、エレクトロポレーションを行った。電気的条件は、25V(3msecのパルス+97msecの間隔)で一方の極性および逆の極性の両方を各3回であった。
 エレクトロポレーションの後、すぐに受精卵を電極から回収し、M2培地で1回、CARD KSOM培地で2回洗浄した。次いで、受精卵を、CARD KSOM培地中、37℃で、5%CO2インキュベーター内で、2細胞期まで培養した。
実施例3:ノックアウトマウスの遺伝子変異の確認
 2細胞期の胚を、交配後0.5日の偽妊娠マウスの卵管に移植した。出産から3週後に耳の一部を採取し50mMNaOH90μl中で98℃、10分間処理した後1MTrisHCl(pH8.0)10μlで中和しゲノムDNA溶液を採取した。CRISPR/Cas9による各遺伝子の変異を調べるために、各標的配列に隣接するゲノム領域を、以下の特異的プライマーを使用するPCRにより増幅させた。
Krt71のKO確認用プライマーセット
 mKrt71_Miseq_Fw;
  TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAGATCTACCTTCCTCCTGCACCT(配列番号25)
 mKrt71_Miseq_Rv;
  GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACATTGTTCAGAGCCTTGATCTGCT(配列番号26)
Krt72のKO確認用プライマーセット
 Krt72 N-Fw; AATTAGCTGACTCCATCCTGCC(配列番号27)
 Krt72 N-Rv; CCTTGATCTGCTCCCTCTCTTG(配列番号28)
 Krt72-Miseq_Fw;
  TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAGCCAGGAGTGCAGCTGTATCC(配列番号107)
 Krt72-Miseq_Rv;
  GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAGACATTGAGTGGGGCCAGAAG(配列番号108)
Krt73のKO確認用プライマーセット
 mKrt73_Miseq_Fw;
  TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAGCTGTCTGTGGCTTCTTCAGGAT(配列番号20)
 mKrt73_Miseq_Rv;
  GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAGCGAATTTGTTGTTCAGAGCCT(配列番号30)
Krt74のKO確認用プライマーセット
 mKrt74_Miseq_Fw;
  TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAGGTTGGCAACTGAACTTCAGGTC(配列番号31)
 mKrt74_Miseq_Rv;
  GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAACTTGTCGTTCAGAGCCTTGAT(配列番号32)
KAP8-1のKO確認用プライマーセット
 Krtap8-1 Fw; AAGACCAAGCGCTTTTGAAGTC(配列番号33)
 Krtap8-1 Rv; AGGTGTCACAAAGCCTTCATGA(配列番号34)
 KAP8-1-Miseq_Fw;
  TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAGAAGAATGAAAATGAGGGCCTTGTG(配列番号35)
 KAP8-1-Miseq_Rv;
  GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAGAGGTGTCACAAAGCCTTCATGA(配列番号36)
KAP8-2のKO確認用プライマーセット
 KAP8-2_Miseq_Fw;
  TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAGACAACGGAAGGGTATGTTCATGA(配列番号37)
 KAP8-2_Miseq_Rv;
  GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACATTTCTTCTTGACTTGATTCACAGTCAG(配列番号38)TyrのKO確認用プライマーセット
 Tyr Fw; CCAGGGGTTGCTGGAAAAGA(配列番号39)
 Tyr Rv; TCTTTTCGGAGACACTCAAATCA(配列番号40)
Fgf5のKO確認用プライマーセット
 Fgf5 Fw; GAGGCTATGTCCACCCTGTG(配列番号41)
 Fgf5 Rv; GTCCCTCCCAGAACAGGTTT(配列番号42)
 各遺伝子のPCR増幅産物を精製し、次世代シーケンサーMiseq(イルミナ)、および、ユーロフィンジェネティクス株式会社(日本)により提供される受託シークエンスサービスを利用して標的部位のDNA配列を解析した。
 その結果、図1-1~図8の変異配列を持つノックアウトマウスが各遺伝子について1~3匹ずつ得られた。図1-1~図8は、野生型の配列(第1エクソン)と、ノックアウトマウスの変異が生じた配列(第1エクソン)を比較したものであり、ノックアウトマウスで欠失した配列をハイライトで、挿入を下線で、置換を太字でそれぞれ示す。
 得られた変異はいずれも、各遺伝子のフレームシフトによる遺伝子破壊であることが確認された。
実施例5:走査型電子顕微鏡によるノックアウト動物繊維の繊度確認
 3週齢の野生型およびKrt71、Krt72、Krt73、もしくはKrt74、またはKAP8-1もしくはKAP8-2ノックアウトマウスのAwl毛を観察した。マウスのAw1毛の先端から2mmの断面を走査型電子顕微鏡3000倍で観察し、長径を測定した。具体的には、以下の手順で包埋、切断および固定し、走査型電子顕微鏡で観察した。
[撮影条件]
 加速電圧:5kV(高倍率観察モード)WD:20mm
 観察角度:0°(毛と平行)観察倍率:3000倍
[固定条件]
 各Awl毛(以下、試料ともいう)を1mm溝のシリコンモールドに入れ、紫外線硬化樹脂を滴下し、モールドに流し込んだ。モールドの壁面に接触しないように試料の位置を調節した後、10Wブラックライト下で3時間以上照射する。硬化を確認後、余分な樹脂を削り取った。
[断面の作製]
 樹脂に包埋した試料を実態顕微鏡で観察しながら、毛先2mmの箇所を片刃カミソリで切断した。毛先から2mmの位置はJIS規格1級の金属直尺を用いて測定・決定した。切断に使用したカミソリは×印を入れ、以後の断面作製には使用を禁止した。
 観察試料は、毛根側とし、毛先側は予備観察試料として別に保管する。本試料・予備試料ともに番号を付け、必要時以外は密閉されたプラスチックケースに入れて保管した。
[スパッタリング手順]
 電子顕微鏡にて直角に観察できる試料台に観察試料を固定した。Auスパッタリング装置(JFC-1200FINE COATER(日本電子(株)製))にてAu微粒子を120秒間塗布した(Au膜厚の理論値は約20nm)。
[電子顕微鏡観察手順]
 電子顕微鏡(VHX-D510((株)キーエンス製)にて試料を観察した。観察方向は包埋した樹脂と平行になる位置で固定し、撮影後は試料の長径を測定した。撮影条件は下記とした。
[撮影条件]
 加速電圧:5kV(高倍率観察モード)WD:8mm
 観察角度:0°(包埋樹脂と平行)観察倍率:3000倍
 結果を図10に示す。なお、毛は野生型およびそれぞれのノックアウト(KO)マウスの1個体から少なくとも10本を採取して観察に供した。毛の繊維径(長径)は、同時期に取得された同週齢の野生型の毛の平均繊維径で標準化した。
 上記図10に示されるように、Krt71、Krt72、Krt74、およびKAP8-1のノックアウトマウスそれぞれの毛の繊維径の減少が再現性をもって確認された。特に、破壊の具体的様式の異なる複数の変異体において繊維径の減少が認められたことから、これらの遺伝子の破壊は、繊維径の減少に寄与することが示唆された。なおこの繊維径減少の傾向は、光学顕微鏡による観察、電子顕微鏡における固定の有無によっては変わらなかった。また、Krt72およびKAP8-1がいずれのノックアウトのなかで繊維径をもっとも強く減少させることが明らかとなった。特にKrt72 KOでは、10%を超える繊維径の減少が観察され、KAP8-1 KOでは、約20%の繊維径の減少が観察された。
実施例6:走査型電子顕微鏡によるノックアウト動物繊維のスケール構造観察
 作製した全てのノックアウトマウス(3週齢)のAwl毛の先端から2mm部分の側面を走査型電子顕微鏡で1200倍で撮影した。Auスパッタリング装置(DII-29010SCTR Smart Coater、日本電子株式会社製)にてAu微粒子を60秒間塗布した(Au膜厚の理論値は約5nm)。固定は特に行わなかった。
[撮影条件]
 加速電圧:10kV WD:20mm
 観察倍率:1200倍
 毛のスケール間隔を測定するために撮影した毛の像を基に、スケールの幅を各ノックアウトマウスで測定した。
  その結果は図11に示される通りであった。図11のとおり、野生型と比較してKrt72のノックアウトマウスの毛およびKAP8-1ノックアウトマウスの毛ではスケール間隔が増加し、一定の長さの毛に含まれるスケール枚数が減少した。また、これらのノックアウトの毛では、スケール厚が減少し、スケールの輪郭が不明確であり毛全体が滑らかになっていることが分かる。またKrt72のノックアウトマウスの毛では野生型と比較して束にした際の手触りが大幅に滑らかになることが確認された。これは繊維径の減少のほか、スケール間隔の増加およびスケール厚の減少に起因するものと考えられる。
実施例7:Fgf-5ノックアウト動物繊維の観察
 3週齢の野生型マウスおよびFgf-5ノックアウトマウスのAwl毛をそれぞれ採取し、長さを測定した。結果を表10に示す。マウスは各1頭であり、nは計測した毛の本数であり、毛の長さmmはそれらの平均の長さを示す。「WT」は野生型を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 Fgf-5ノックアウトマウスでは毛の長さが野生型と比較して55%増加した。
 Fgf-5と上記KrpファミリーまたはKAPファミリーからなる群から選択される1以上の遺伝子破壊を組み合わせる。これにより、細い繊維径を有し、長い動物繊維を産生する動物が得られる。
実施例8: Tyrノックアウト動物繊維の観察
 3週齢の野生型マウス(C57BL/6N系統;黒色)およびそのTyrノックアウトマウスの写真を図12に示す。野生型では体毛は黒色を呈するのに対して、Tyrノックアウトマウスでは毛が白色になることが確認できた(図12参照)。
 Tyrと上記KrpファミリーまたはKAPファミリーからなる群から選択される1以上の遺伝子破壊を組み合わせる。これにより、細い繊維径を有し、白い動物繊維を産生する動物が得られる。
 Fgf-5とTyrと上記KrpファミリーまたはKAPファミリーからなる群から選択される1以上の遺伝子破壊を組み合わせる。これにより、細い繊維径を有し、長く、白い動物繊維を産生する動物が得られる。
実施例9: Krtファミリー遺伝子破壊を有するヤギの動物繊維の分析
 本実施例では、Krt72の遺伝子破壊を有するヤギを作製し、その動物繊維の径を分析した。動物繊維としてはアンダーコートを用いた。
(1)crRNA、tracrRNCas9タンパク質の調整
 ヤギのKAP8-1に対するcrRNA(Alt-R(商標)、CRISPR-Cas9 crRNA)、tracrRNA(Alt-R(商標) CRISPR-Cas9 tracrRNA, 5 nmol、Cat# 1072532)、Cas9エレクトロポレーション エンハンサーおよびCas9タンパク質(Alt R(商標) S.p. Cas9 Nuclease V3, 100 μg Cat# 1081058)はIntegrated DNA Technologies, Inc((以下、IDTと称する)、米国)より購入した。3種類のcrRNAそれぞれを1μg/μlとなるように、Opti-MEMI(Thermo Fisher Scientific、Cat#31985062)に添加し、溶解した。crRNA、エレポエンハンサーの配列は以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
(2)エレクトロポレーション
 雌雄ヤギは井上商店から購入した。PG(動物用プロナルゴンF注射薬(商標) Zoetis)投与により同期化を開始し、P4(ルティナス膣錠100mg(商標)フェリング・ファーマ)同期化実施し、E2(動物用オバホルモン注(商標)あすかアニマルヘルス)により卵胞誘起開始。FSH(アントリンR10 (商標)共立製薬)漸減法により過剰排卵誘発を行った雌ヤギにPGとhCG(ゲストロン1500(商標)共立製薬)を投与後、雄ヤギと交配させた。排卵後、吸入麻酔にて開腹手術を実施し、子宮角・卵巣を切除回収した。子宮角側より留置針(サーフロー(商標)テルモ)を留置し、PBS(エンブリオテック(商標)日本全薬工業株式会社)にて卵管内還流し、体内受精卵を回収した。培養液(BO-HEPES-IVM(商標)ivf Bioscience)受精卵を回収し、さらに培養液(BO-IVC(商標)ivf Bioscience)にて3回移すことにより受精卵の洗浄を行った。
 GenomeEditor(株式会社ベックス(以下、BEXと称する)、日本、Cat# GEB15)に接続した電極(BEX、Cat# LF501PT1-10)を実体顕微鏡上にセットした。BO-IVC培地中で培養されている受精卵をOpti-MEMIで2回洗浄し、血清有培地含を除去した。次いで、KAP8-1を標的とする3種類のcrRNA(120ng/μl)、tracrRNA(120ng/μl)およびCas9タンパク質(100ng/μl)、エレクトロポレーション エンハンサー(150ng/μl)を含有するOpti-mem溶液(5μl)で満たした電極のギャップに受精卵を並べ、エレクトロポレーションを行った。電気的条件は、20V(3msecのパルス+97msecの間隔)で一方の極性および逆の極性の両方を各3回であった。
エレクトロポレーションの後、すぐに受精卵を電極から回収し、M2培地で1回、BO-IVC培地で2回洗浄した。次いで、受精卵を、BO-IVC培地中、39℃で、5%CO2、5%O2インキュベーター内で、7日間、胚盤胞まで培養した。
(3)ノックアウトヤギの変異確認
 培養7日目の胚盤胞の胚を、同期化を行い培養7日目同日の移植用ヤギの子宮角に、吸入麻酔下の開腹手術にて移植した。出産から1週間以内に耳の一部を採取し50mM NaOH 90μl中で98℃、10分間処理した後1M Tris HCl(pH8.0)10μlで中和しゲノムDNA溶液を採取した。CRISPR/Cas9による各遺伝子の変異を調べるために、各標的配列に隣接するゲノム領域を、以下の特異的プライマーを使用するPCRにより増幅させた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 各遺伝子のPCR増幅産物を精製し、ユーロフィンジェネティクス株式会社(日本)により提供される受託シークエンスサービスを利用して標的部位のDNA配列を解析した。
 その結果、図9の変異配列を持つノックアウトヤギが得られた。図9は、野生型の配列と、ノックアウヤギの変異が生じた配列を比較したものであり、ノックアウトヤギで欠失した配列をハイライトで、また、コード領域の配列を大文字で示す。
 KAP8-1 (ヘテロ)は、種を超えて高く保存された重要な領域の2アミノ酸(Y30およびG31)の欠損を惹き起こす変異配列を有し、これによりKAP8-1遺伝子が破壊されていた。
 上記実施例にしたがって、生後5ヶ月のヤギの綿毛(アンダーコート)を採取し、得られた綿毛の中心部10mmの領域をレジン包埋し、その領域内の3カ所にて毛の長径を測定した。その結果、図13に示されるように、遺伝子改変前の同種ヤギの毛の平均長径は14.55μmであったのに対して、KAP8-1破壊ヤギの毛の平均長径は11.46μmであり、20%を超える長径の減少を認めた。また、上記平均長径の差は、統計学的に有意であった(p<0.01)。また、野生型ヤギおよびKAP8-1破壊ヤギの綿毛の表面を電子顕微鏡により観察し、スケールの幅および枚数を計測した。スケールの幅については、綿毛の表面の電子顕微鏡像における毛の上辺と下辺上でのスケールの幅をそれぞれ計測し、平均値を算出して、スケール幅とした。スケール枚数は、電子顕微鏡における一定の長さの綿毛に含まれるスケール枚数とした。その結果、野生型ヤギの綿毛は、スケール幅が13.2μmであったのに対して、KAP8-1破壊ヤギでは、スケール幅は14.0μmであり、スケール幅が大きかった。また、スケール枚数は、野生ヤギの綿毛において平均で13.2枚含まれる長さに、KAP8-1破壊ヤギの綿毛では平均10.2枚のスケールが含まれるに過ぎなかった。このことから、KAP8-1破壊により、ヤギにおいても、一定の長さの綿毛に含まれるスケールが少なくなること、すなわち、滑らかな手触りを示し、高い光沢を有する毛が得られることが示唆された。
実施例10:各動物種由来の動物繊維のウェスタンブロッティング
 各種動物毛からタンパク質試料を調製し、ウェスタンブロット法を用いてKrt72もしくはKAP8-1タンパク質を検出した。具体的には以下のようにして行った。
(1)タンパク試料の調整
 各種動物毛を2~3mm長に切断し、エタノールで洗浄後、8M 尿素、0.1M Tris-HCl pH8.0、2% SDS、100mM DTT中で37℃で1日間インキュベートさせた。さらに60℃で30分間インキュベートし、10,00rpmで5分間遠心した。上清を回収し、4×SDS Sample buffer (wako)を等量添加した。
(2)ウェスタンブロット法
 個々のタンパク質試料(100μg)をSDSゲル上で分離し、PVDF膜(Millopore)に電気泳動的に転写した。転写したPVDF膜をBlocking One (Nacalai tesque)に浸漬し、室温で1時間振盪、ブロッキング処理を行った。一次抗体は以下の表に示したものを使用し、PBSTで20倍希釈したBlocking Oneを用いて希釈し、4℃で1日間振盪させた。二次抗体はPeroxidase AffiniPure Donkey Anti-Rabbit IgG(Jackson immune Research)を使用し、1:10000になるように希釈し、室温で1時間振盪した。Western ECLブロッティング基質(Bio-Rad)を用いて検出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 結果は、図14に示される通りであった。いずれの動物種から得られた動物繊維は、Krt72およびKAP8-1を含有した。このようにこれら毛髪の構成成分は、種を超えて共通していることが示唆された。
実施例11:各構成成分のアミノ酸配列の同一性
 データベースから様々な生物種のKAP8-1(図15)、Krt71(図16)、Krt72(図17)、Krt74(図18)を取得し、アミノ酸配列の同一性を求めた。欠くタンパク質について動物種間で保存されている領域をMotif Searchにより特定し、当該領域が機能ドメインであることをNCBIデータベースに基づいて確認した上で、当該ドメインについてのアミノ酸配列の同一性を算出した。その結果、いずれの動物種も高い配列同一性を示した。このように、破壊した遺伝子は、種を超えて高い配列同一性を有していたことから、これらのタンパク質機能も種を超えて保存されていると考えられる。

Claims (8)

  1.  遺伝子改変を有する動物、またはその動物繊維であって、
     前記動物は動物繊維を有し、
     前記遺伝子改変は、KrtもしくはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、前記1つ以上の遺伝子の破壊である、
    遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
  2.  請求項1に記載の遺伝子改変を有する動物、またはその動物繊維であって、
     (i)上記遺伝子改変を有しない動物の動物繊維と比較して、前記遺伝子改変を有する動物の動物繊維はより小さな長径を有する、および/または
     (ii-1)上記遺伝子改変を有しない動物の動物繊維と比較して、前記遺伝子改変を有する動物の動物繊維は、前記1つ以上の遺伝子がコードするタンパク質の含有量が少ないか、もしくは、(ii-2)前記遺伝子改変を有する動物の動物繊維は、前記1つ以上の遺伝子がコードするタンパク質を含まない、
    遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
  3.  請求項1または2に記載の遺伝子改変を有する動物、またはその動物繊維であって、
     上記遺伝子改変を有しない動物の動物繊維と比較して、前記遺伝子改変を有する動物の動物繊維は5%以上、10%以上、または15%以上小さな長径を有する、
    遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
  4.  請求項1~3のいずれか一項に記載の遺伝子改変を有する動物、またはその動物繊維であって、
     KrtもしくはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子が、Kap8-1を少なくとも含む、遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
  5.  請求項1~3のいずれか一項に記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維であって、
     KrtもしくはKAPファミリーを構成する1つ以上の遺伝子が、Krt71、Krt72およびKrt74から選択される1つ以上の遺伝子を少なくとも含む、遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
  6.  前記遺伝子改変は、FGF-5遺伝子およびTyr遺伝子のいずれかまたは両方の遺伝子の発現もしくは機能の低下もしくは欠損、または、遺伝子の破壊をさらに含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の遺伝子改変動物、またはその動物繊維。
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載の動物繊維。
  8.  請求項7に記載の動物繊維を含む、布、織物、または繊維製品。


     
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WO (1) WO2023234412A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006132059A (ja) 2004-11-09 2006-05-25 Japan Wool Textile Co Ltd 獣毛繊維製品
JP2006283254A (ja) 2005-04-04 2006-10-19 Toyobo Co Ltd 脱スケール加工が可能な弾性複合獣毛繊維紡績糸およびそれを用いた防縮加工方法
WO2012005368A1 (ja) 2010-07-08 2012-01-12 株式会社ボナック 遺伝子発現制御のための一本鎖核酸分子

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002000016A1 (en) 2000-06-28 2002-01-03 Luminis Pty Ltd Altered wool and hair fibres

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006132059A (ja) 2004-11-09 2006-05-25 Japan Wool Textile Co Ltd 獣毛繊維製品
JP2006283254A (ja) 2005-04-04 2006-10-19 Toyobo Co Ltd 脱スケール加工が可能な弾性複合獣毛繊維紡績糸およびそれを用いた防縮加工方法
WO2012005368A1 (ja) 2010-07-08 2012-01-12 株式会社ボナック 遺伝子発現制御のための一本鎖核酸分子

Non-Patent Citations (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANIM GENET, vol. 37, no. 4, August 2006 (2006-08-01), pages 309 - 15
ANIM GENET, vol. 38, no. 3, June 2007 (2007-06-01), pages 218 - 21
ANIM GENET, vol. 39, no. 6, December 2008 (2008-12-01), pages 645 - 8
ANZALONE ET AL., NATURE, vol. 576, 2019, pages 149 - 157
BEERMANN FRIEDRICH, ORLOW SETH J., LAMOREUX M. LYNN: "The Tyr (albino) locus of the laboratory mouse", MAMMALIAN GENOME, SPRINGER NEW YORK LLC, US, vol. 15, no. 10, 1 October 2004 (2004-10-01), US , pages 749 - 758, XP093115342, ISSN: 0938-8990, DOI: 10.1007/s00335-004-4002-8 *
CELL, vol. 78, no. 6, 23 September 1994 (1994-09-23), pages 1017 - 25
CHORN ET AL., RNA, vol. 18, no. 10, 2012, pages 1796 - 804
D'ASTOLFO ET AL., CELL, vol. 161, no. 3, 2015, pages 674 - 690
DATABASE MGI August 2017 (2017-08-01), ANONYMOUS : "keratin 26; endonuclease-mediated mutation 1, Korea Mouse Phenotyping Center", XP093115330, Database accession no. 6156299 *
DIN ET AL., BMC GENOMICS, vol. 20, no. 1, 15 February 2019 (2019-02-15), pages 140
DISNEY ET AL., COLD SPRING HARB PERSPECT BIOL., vol. 10, no. 11, 1 November 2018 (2018-11-01)
E. SALMELA; J. NISKANEN; M. ARUMILLI; J. DONNER; H. LOHI; M. K. HYTÖNEN: "A novel KRT71 variant in curly‐coated dogs", ANIMAL GENETICS., BLACKWELL SCIENTIFIC PUBLICATIONS, LONDON., GB, vol. 50, no. 1, 19 November 2018 (2018-11-19), GB , pages 101 - 104, XP071536882, ISSN: 0268-9146, DOI: 10.1111/age.12746 *
ECKHARTEHRLICH, ADV EXP MED BIOL., vol. 1054, 2018, pages 33 - 45
FAN ET AL., GENET MOL RES., vol. 14, no. 4, 22 December 2015 (2015-12-22), pages 17904 - 15
GONG HUA, ZHOU HUITONG, FORREST RACHEL, LI SHAOBIN, WANG JIQING, DYER JOLON, LUO YUZHU, HICKFORD JON: "Wool Keratin-Associated Protein Genes in Sheep—A Review", GENES, MDPI AG, US, vol. 7, no. 6, US , pages 24, XP093115333, ISSN: 2073-4425, DOI: 10.3390/genes7060024 *
J. M. HEABERT ET AL., CELL, vol. 78, 1994, pages 1017 - 1025
JACINTO JOANA G. P., MARKEY ALYSTA D., VEIGA INÊS M. B., PARIS JULIA M., WELLE MONIKA, BEEVER JONATHAN E., DRÖGEMÜLLER CORD: "A KRT71 Loss-of-Function Variant Results in Inner Root Sheath Dysplasia and Recessive Congenital Hypotrichosis of Hereford Cattle", GENES, MDPI AG, US, vol. 12, no. 7, US , pages 1038, XP093115321, ISSN: 2073-4425, DOI: 10.3390/genes12071038 *
LI ET AL., PLOS ONE, vol. 11, no. 1, 20 January 2016 (2016-01-20), pages e0147044
LLOYDS C, ET AL.: "THE BASAL KERATIN NETWORK OF STRATIFIED SQUAMOUS EPITHELIA: DEFINING K15 FUNCTION IN THE ABSENCE OF K14", THE JOURNAL OF CELL BIOLOGY, THE ROCKEFELLER UNIVERSITY PRESS, US, vol. 129, no. 5, 1 June 1995 (1995-06-01), US , pages 1329 - 1344, XP002500576, ISSN: 0021-9525, DOI: 10.1083/jcb.129.5.1329 *
MAMM GENOME, vol. 11, no. 8, August 2000 (2000-08-01), pages 700 - 2
MAMM GENOME, vol. 15, no. 1, January 2004 (2004-01-01), pages 62 - 7
MAMM GENOME, vol. 15, no. 10, October 2004 (2004-10-01), pages 749 - 58
MCGOWAN KEVIN M., TONG XUEMEI, COLUCCI-GUYON EMMA, LANGA FRANCINA, BABINET CHARLES, COULOMBE PIERRE A.: "Keratin 17 null mice exhibit age- and strain-dependent alopecia", GENES & DEVELOPMENT, COLD SPRING HARBOR LABORATORY PRESS, PLAINVIEW, NY., US, vol. 16, no. 11, 1 June 2002 (2002-06-01), US , pages 1412 - 1422, XP093115332, ISSN: 0890-9369, DOI: 10.1101/gad.979502 *
MICKIEWICZ ET AL., ACTA BIOCHIM POL., vol. 63, no. 1, 2016, pages 71 - 77
MINH HO;BRIAN THOMPSON;JEFFREYNICHOLAS FISK;DANIELW. NEBERT;ELSPETHA. BRUFORD;VASILIS VASILIOU;CHRISTOPHERG. BUNICK: "Update of the keratin gene family: evolution, tissue-specific expression patterns, and relevance to clinical disorders", HUMAN GENOMICS, BIOMED CENTRAL LTD, LONDON, UK, vol. 16, no. 1, 6 January 2022 (2022-01-06), London, UK, pages 1 - 21, XP021301042, DOI: 10.1186/s40246-021-00374-9 *
NAITO ET AL., BIOINFORMATICS, vol. 31, no. 7, 1 April 2015 (2015-04-01), pages 1120 - 1123
NAITOUI-TEI, FRONT GENET, vol. 3, 2012, pages 102
NISHIMASU ET AL., SCIENCE, vol. 361, 21 September 2018 (2018-09-21), pages 1259 - 1262
PARK ET AL., BIOINFORMATICS, vol. 32, no. 13, 1 July 2016 (2016-07-01), pages 2017 - 2023
PLOS ONE, vol. 11, no. 10, 18 October 2016 (2016-10-18), pages e0164640
PLOWMAN ET AL., ELECTROPHORESIS, vol. 21, no. 9, May 2000 (2000-05-01), pages 1899 - 906
PLOWMAN ET AL., J PROTEOMICS, vol. 75, no. 14, 19 July 2012 (2012-07-19), pages 4315 - 24
QIAO ET AL., GENET MOL RES, vol. 15, no. 3, 2 September 2016 (2016-09-02)
REICHELT JULIA, MAGIN THOMAS M.: "Hyperproliferation, induction of c-Myc and 14-3-3σ, but no cell fragility in keratin-10-null mice", JOURNAL OF CELL SCIENCE, COMPANY OF BIOLOGISTS LIMITED, CAMBRIDGE, vol. 115, no. 13, 1 July 2002 (2002-07-01), Cambridge , pages 2639 - 2650, XP093115331, ISSN: 0021-9533, DOI: 10.1242/jcs.115.13.2639 *
SHU WEI LI; HONG SHENG OUYANG; GEORGE ERNEST ROGERS; CHRISTOPHER SIMON BAWDEN: "Characterization of the structural and molecular defects in fibres and follicles of the merino felting lustre mutant", EXPERIMENTAL DERMATOLOGY, BLACKWELL MUNSGAARD, COPENHAGEN; DK, vol. 18, no. 2, 10 July 2008 (2008-07-10), COPENHAGEN; DK , pages 134 - 142, XP071776594, ISSN: 0906-6705, DOI: 10.1111/j.1600-0625.2008.00774.x *
VAN ROOIJKAUPPINEN, EMBO MOL MED, vol. 6, no. 7, 2014, pages 851 - 64
WANG XIAOLONG, CAI BEI, ZHOU JIANKUI, ZHU HAIJING, NIU YIYUAN, MA BAOHUA, YU HONGHAO, LEI ANMIN, YAN HAILONG, SHEN QIAOYAN, SHI LE: "Disruption of FGF5 in Cashmere Goats Using CRISPR/Cas9 Results in More Secondary Hair Follicles and Longer Fibers", PLOS ONE, PUBLIC LIBRARY OF SCIENCE, US, vol. 11, no. 10, 18 October 2016 (2016-10-18), US , pages e0164640, XP093115341, ISSN: 1932-6203, DOI: 10.1371/journal.pone.0164640 *
X. WANG ET AL., PLOS ONE, vol. 11, no. 10, 2016, pages e0164640
ZHU PLOS ONE, vol. 8, no. 9, 19 September 2013 (2013-09-19), pages e76282

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