RMCE：リコンビナーゼを介したカセット交換

リコンビナーゼを介したカセット交換により、ゲノムの広範囲にわたる領域の入れ替えが可能となり、ヒト化モデルの作製に推奨されている。

リコンビナーゼを介したカセット交換（RMCE）技術により、ゲノムの広範囲にわたる領域の交換が可能となる。この技術は、主に、同一の親ES細胞クローンを用いて、ヒト化モデルやいくつかの変異体を生成するために推奨されている。

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RMCE技術の応用

1) RMCE技術を用いたヒト化モデルの作製

RMCE技術により、マウスゲノム内の広範な領域を、対応するヒトゲノム領域と置換することが可能となる。RMCEは、ゲノムDNAを用いたヒト化モデルの作製に特化して容易に適用できる。このようなアプローチにより、マウスにおいてヒトの発現パターンを再現するために、対象となる遺伝子とそのプロモーターを容易にヒト化することができる。ゲノムDNAを用いることで、理論上、すべてのヒトアイソフォームを発現させることが可能となる。

マウスの大規模な遺伝子領域をヒトの配列に置換：H.A. Wallace ら、『Cell』2006年。「マウスゲノムを操作し、ヒトの配列を用いた精密な機能的シンテニック置換を実現する」。

2) 複数の変異の比較研究のための変異モデルの構築

genOway社は、RMCE技術を活用することで、親ES細胞クローンに変異を導入することができます。同じ親細胞クローンを用いることで、他の変異モデルも容易に作製することができ、結果として顧客の時間とコストを節約することができます。

この手法により、研究者は同一の親ES細胞クローンにおいて、異なるターゲティングベクターを用いることで、複数の変異を比較することができます。こうして得られた独自の変異細胞株は、その後、独自の変異マウス系統の作製に利用することが可能です。1つの親ES細胞クローンから複数の変異細胞株およびマウス系統を作製できるため、RMCEは費用対効果が高く、信頼性にも優れています。さらに、RMCEには、研究者が変異体を比較分析したり、対象タンパク質のドメイン特異的な機能を解明したり、点変異や大規模な遺伝子変異を誘導したり、野生型遺伝子を別の対象遺伝子に完全に置換したりすることを可能にする大きな可能性があります。また、研究者が同一の親ESクローン株を利用することで、複数のノックインモデル間、あるいは異なるノックインモデル間で研究を行うことが可能になります。

マウス遺伝子のヒト変異体による高効率な置換：C.M. Chen ら、PLoS One 2012。CITED2におけるSRJドメイン変異の機能的意義。

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RMCE技術にはどのような利点がありますか？

RMCEは相同組換えよりも迅速かつ安全である

RMCEは、2つの遺伝子間の相互作用を特異的に標的とする

RMCE技術は、マウスの遺伝子をヒトのオルソログ遺伝子と置き換えることで、遺伝子座をヒト化することができる

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仕組みはどのようなものですか？

RMCE技術は、特定の組換え酵素認識部位（loxP、lox511など）に挟まれたトランスジーンを導入して改変された親ES細胞株の作製に基づいています。その後、genOway社は、第2のトランスジーン（これも特定の組換え酵素認識部位に挟まれている）を含む交換プラスミドを作成します。この交換プラスミドとトランスジーンは、リコンビナーゼ（例：Cre）を発現するヘルパープラスミドの存在下で、親ES細胞株にトランスフェクトされます。リコンビナーゼは、最初のES細胞のトランスジーンと交換プラスミドのトランスジーンとの間の交換を触媒し、それによって目的の遺伝子導入が完了します。