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Assistant Professor |
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Gou Takahashi Assistant Professor |
From School 【 display / non-display 】
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Tokyo University of Agriculture Faculty of Bioindustry Graduated
2008.04 - 2012.03
Country：Japan
From Graduate School 【 display / non-display 】
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Tokyo University of Agriculture Graduate School, Division of Bioindustry Doctoral program (second term) Completed
2014.04 - 2017.03
Country：Japan
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Tokyo University of Agriculture Graduate School, Division of Bioindustry Doctoral program (first term) Completed
2012.04 - 2014.03
Country：Japan
Employment Record in Research 【 display / non-display 】
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Tokyo University of Agriculture Faculty of Agriculture Department of Animal Science Assistant Professor
2024.04
External Career 【 display / non-display 】
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Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
2024.05
Country：Japan
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Tokyo University of Agriculture Faculty of Agriculture Assistant Professor
2024.04
Country：Japan
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Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science Regenerative Medicine Project Staff Scientist
2017.04 - 2024.03
Research Areas 【 display / non-display 】
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Life Science / Molecular biology
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Life Science / Genetics
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Life Science / Laboratory animal science
Research Interests 【 display / non-display 】
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Regenerative medicine
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Genome editing
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iPS cell
Papers 【 display / non-display 】
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Gou Takahashi, Minato Maeda, Kayoko Shinozaki, Gakuro Harada, Saburo Ito, Yuichiro Miyaoka
2024.09
Publisher：Cold Spring Harbor Laboratory
SUMMARY
Genome editing in human iPS cells is a powerful approach in regenerative medicine. CRISPR-Cas9 is the most common genome editing tool, but it often induces byproduct insertions and deletions in addition to the desired edits. Therefore, genome editing of iPS cells produces diverse genotypes. Existing assays mostly analyze genome editing results in cell populations, but not in single cells. However, systematic profiling of genome editing outcomes in single iPS cells was lacking. In this study, we developed a method for high-throughput iPS cell clone isolation based on the precise robotic picking of cell clumps derived from single cells grown in extracellular matrices. We analyzed over 1,000 genome-edited iPS cell clones and found that homozygous editing was much more frequent than heterozygous editing. We also observed frequent homozygous induction of identical genetic manipulations, including insertions and deletions. Our new cloning method and findings will facilitate the application of genome editing to human iPS cells. -
Fusion of histone variants to Cas9 suppresses non-homologous end joining. Reviewed
Kato-Inui T, Takahashi G, Ono T, Miyaoka Y
PloS one 19 ( 5 ) e0288578 2024
Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
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Large-scale single-cell cloning of genome-edited cultured human cells by On-chip SPiS. Reviewed
Takahashi G, Miyaoka Y
STAR protocols 4 ( 3 ) 102364 - 102364 2023.06
Authorship：Lead author, Corresponding author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
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Genome editing is induced in a binary manner in single human cells. Reviewed
Takahashi G, Kondo D, Maeda M, Morishita Y, Miyaoka Y
iScience 25 ( 12 ) 105619 - 105619 2022.12
Authorship：Lead author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal) Publisher：Cold Spring Harbor Laboratory
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Gender-Difference in Hair Length as Revealed by Crispr-Based Production of Long-Haired Mice with Dysfunctional FGF5 Mutations. Reviewed
Takahashi R, Takahashi G, Kameyama Y, Sato M, Ohtsuka M, Wada K
International journal of molecular sciences 23 ( 19 ) 2022.10
Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal)
Books and Other Publications 【 display / non-display 】
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ゲノム編集の最新技術と医薬品・遺伝子治療・農業・水畜産物 ・有用物質生産への活用
技術情報協会（ Role： Contributor）
技術情報協会 2023.08 （ ISBN:9784861049781 ）
Honours, Awards and Prizes 【 display / non-display 】
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The Most Excellent Paper of The Year on 2017
2017.05 A novel missense mutation of Mip causes semi-dominant cataracts in the Nat mouse
Takahashi G, Hasegawa S, Fukutomi Y, Harada C, Furugori M, Seki Y, Kikkawa Y, Wada K.
Award type：International academic award (Japan or overseas) Country：Japan
Scientific Research Funds Acquisition Results 【 display / non-display 】
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マウスの交配のように自在なヒトiPS細胞間の遺伝子交換手法の開発
Grant number：24K21954 2024.06 - 2026.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
宮岡 佑一郎, 加藤 朋子, 高橋 剛
Authorship：Coinvestigator(s) Grant type：Competitive
Grant amount：\6500000 （ Direct Cost: \5000000 、 Indirect Cost：\1500000 ）
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細胞種により異なる倍数性の意義をiPS細胞モデルにより追究する
Grant number：24K02028 2024.04 - 2027.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
宮岡 佑一郎, 加藤 朋子, 高橋 剛
Authorship：Coinvestigator(s)
Grant amount：\18590000 （ Direct Cost: \14300000 、 Indirect Cost：\4290000 ）
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医療応用可能なCRISPR-Cas12aによる欠失導入法の確立
Grant number：22K15386 2022.04 - 2025.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 若手研究
高橋 剛
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4550000 （ Direct Cost: \3500000 、 Indirect Cost：\1050000 ）
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医療応用のための非ランダムなゲノム編集技術の開発
Grant number：20H03442 2020.04 - 2023.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
宮岡 佑一郎, 加藤 朋子, 高橋 剛
Authorship：Coinvestigator(s)
Grant amount：\17680000 （ Direct Cost: \13600000 、 Indirect Cost：\4080000 ）
本研究では、ゲノム編集の再現性を高める、つまり標的DNA配列を毎回狙い通りに改変できる技術の開発を進めている。
接着末端を生じるCas12aでゲノムDNAの2カ所を切断し、その末端配列が互いに相補的になるようにgRNAを設計することにより、予測通りの正確な欠失を導入する手法の開発を進めた。昨年度までに、2分子のCas12aをgRNAのPAMが内側を向く配置にする条件が最適であることを明らかにしていたため、そのgRNAの配向でCas12a分子のDNA切断によって相補的な接着末端、あるいは非相補的な末端を生じるように設計したレンチウイルスを作製し、HEK293T細胞に感染させた後に欠失を誘導した。標的配列をPCRによって増幅し、次世代シークエンスによってゲノム編集結果を解読した。
ドナーDNA配列通りの、正確なゲノム編集が可能になるDNA組換えを促進する分子をスクリーニングするために、ゲノム編集結果を蛍光で検出できるレポーターK562細胞を樹立した。このレポーター細胞に、組換えゲノム編集効率が高いHEK293T細胞cDNAのレンチウイルスライブラリーを感染させた後、ゲノム編集を誘導しDNA組換が起きた細胞とそうでない細胞を分取した。分取した細胞からレンチウイルス特異的な配列のプライマーを用いたPCRで、ウイルスにより細胞に導入されたcDNA配列を同定することを目指したが、非特異的なDNA配列の増幅の抑制が困難であった。そこで、これらの細胞からRNAを抽出し、RNAseqを実施して遺伝子発現を網羅的に比較し、DNA組換えが起きた細胞で特異的に発現している遺伝子を同定する手法を採用することとした。 -
Establishment of a precise deletion mutagenesis method using CRISPR/Cpf1 to enable gene therapy
Grant number：18K15054 2018.04 - 2022.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
TAKAHASHI Gou
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4160000 （ Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost：\960000 ）
The objective of this study was to establish a precise deletion mutagenesis method by using CRISPR-Cas12a (Cpf1) to cleave two locations on a same chromosome. By amplicon sequencing to double cuts with Cas12a, I found that the percentage of precise deletions tended to be higher when the two guide RNAs were arranged to join inside a fragment to be deleted. Furthermore, in order to more easily and quantitatively detect the deletions, I established a digital PCR-based analysis system and succeeded in quantitatively detecting the deletions in hHPRT1 and dystrophin genes.
Other External Funds 【 display / non-display 】
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順・逆遺伝学的手法に基づくエミューの生産形質および抗病性の改良
2024.06 - 2027.03
東京農業大学 大学戦略研究プロジェクト
和田 健太・下井 岳・大久保 倫子・高橋 剛・輿石 雄一
Authorship：Coinvestigator(s)
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白内障発症マウス突然変異体natの表現型解析および原因遺伝子の同定に基づく新規白内障モデルマウスの開発
2014.04 - 2015.03
公益財団法人 日本科学協会 平成26年度笹川科学研究助成
高橋 剛
Authorship：Principal investigator
Presentations 【 display / non-display 】
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個々のヒトiPS細胞および培養細胞に生じるゲノム編集結果のプロファイリング
Takahashi G, Maeda M, Kondo D, Shinozaki K, Ito S, Abe R, Utsumi Y, Morishita Y, Miyaoka Y
日本ゲノム編集学会 第9回大会 2024.06
Event date： 2024.06
Language：English Presentation type：Poster presentation
Venue：大阪 Country：Japan
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CRISPR-Cas9によるゲノム編集結果の一細胞レベル解析
高橋剛、前田湊、近藤大輝、伊藤三郎、安部亮介、内海芳宣、森下祐至、宮岡佑一郎
第6回TMEDフォーラム 2024.03
Event date： 2024.03
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue：多摩総合医療センター・小児総合医療センター Country：Japan
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Fgf5go-malc1マウスの長毛表現型における変異型FGF5の効果
高橋諒、高橋剛、佐藤正宏、大塚正人、和田健太
第46回 日本分子生物学会年会 2023.12
Event date： 2023.12
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue：神戸 Country：Japan
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Genome editing is induced in a binary manner in single human cells. International conference
Takahashi G, Kondo D, Maeda M, Morishita Y, Miyaoka Y
GENOME ENGINEERING: CRISPR FRONTIERS, Cold Spring Harbor Laboratory 2022.08
Event date： 2022.08
Language：English Presentation type：Poster presentation
Venue：New York Country：United States
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ヒト１細胞中でゲノム編集は同時多発的に誘導される
高橋剛、近藤大輝、前田湊、森下祐至、宮岡佑一郎
日本ゲノム編集学会第7回大会 2022.06
Event date： 2022.06
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue：オンライン Country：Japan
Teaching Experience 【 display / non-display 】
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遺伝学
Institution：Tokyo University of Agriculture