Analysis of vitellogenesis in fish using genome genome editing technology

利用基因组编辑技术分析鱼类卵黄发生

基本信息

批准号：
21K05764
负责人：
東藤孝
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、魚類の卵母細胞における広義の卵黄物質、すなわち中性脂質（油球）と卵黄タンパク質（卵黄球）の蓄積機構について、それらに関わる重要な分子群の機能を最先端のゲノム編集技術を用いることにより解析し、明らかにすることを目的としている。メダカを研究モデルとし、「課題1：油球形成機構の解析」と「課題2：卵黄球形成機構の解析」の2課題を設定して研究を進めている。課題1：油球形成に重要な役割を担っていることが予想される酵素（リポタンパクリパーゼ：Lpl）について、メダカ卵濾胞組織における2種lpl mRNA（lpl1およびlpl2）の卵母細胞の発達段階に伴う発現変化を定量的PCR法により解析した。その結果、2種lpl mRNA発現量はともに卵黄形成の進行に伴い増加し、卵黄形成後期にピークを示した後、卵成熟期において有意に減少した。CRISPR/Cas9システムを用い、lpl1への変異導入を施したメダカ（F0）を作出した。さらにF0と野生型メダカとの交配により得られたF1において、フレームシフトを伴う変異を持つヘテロlpl1-KOメダカの作出が確認できた。課題2：卵黄タンパク前駆物質（ビテロジェニン：Vtg）の卵内への取り込みに必要な3種のリポタンパク質受容体（Lr7、Lr8、Lrp13）のそれぞれについて、メダカ卵濾胞での発現解析ならびに、KO魚の作出とそれらの表現型解析を進めている。3種受容体のうち、Lr7およびLr8について、定量的PCR法により、卵巣を含む各体組織における遺伝子発現分布を調べた。その結果、lr7は腸で有意に高い発現が見られたが、卵巣での高発現は認められなかった。一方、lr8は卵巣に特異的な高発現が観察された。CRISPR/Cas9システムを用い、lrp13-KOメダカの作出を試みた。その結果、lrp13への変異導入に成功したと考えられるF0個体が得られた。

这项研究旨在分析和阐明鱼卵母细胞中蛋黄物质的积累机制，即中性脂质（油球）和蛋黄蛋白（蛋黄球），使用尖锐的基因组编辑技术。使用Medaka作为研究模型，我们正在通过设置两个问题进行研究：“问题1：分析石油灯泡形成机制”和“问题2：分析蛋黄的形成机制”。问题1：对于酶（脂蛋白夹酶：LPL），预计将在油鳞茎的形成中起重要作用，因此通过量级PCR分析了两个LPL mRNA（LPL1和LPL2）在卵母细胞发育阶段的Medaka ovum卵泡组织中的表达变化。结果，两个LPL mRNA表达水平随蛋黄的形成的进展而增加，在蛋黄形成的后期达到峰值后，它们在卵成熟期间显着下降。使用CRISPR/CAS9系统，我们创建了一个经历了诱变为LPL1的MEDAKA（F0）。此外，在通过F0和野生型Medaka之间交配获得的F1中，我们确认了Heterolpl1-KO Medaka的产生，该突变伴随着框架的突变。问题2：我们目前正在Medaka卵卵泡中进行表达分析，以及对三种脂蛋白受体（LR7，LR8和LRP13）中每一种的生产以及将蛋黄蛋白前体（Vitelin蛋白：Vitelin蛋白：VTG）摄入所需的三种脂蛋白受体（LR7，LR8和LRP13）。在三个受体中，LR7和LR8用于通过定量PCR研究每个身体组织（包括卵巢）中的基因表达分布。结果，肠道中的LR7明显更高，但在卵巢中却没有。另一方面，观察到LR8的高表达是卵巢的。我们尝试使用CRISPR/CAS9系统创建LRP13-KO MEDAKA。结果，发现了一个F0个体，被认为已成功引入了LRP13。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Knock out of a major vitellogenin receptor gene with eight ligand binding repeats in medaka (Oryzias latipes) using the CRISPR/Cas9 system

使用 CRISPR/Cas9 系统敲除青鳉 (Oryzias latipes) 中具有八个配体结合重复的主要卵黄蛋白原受体基因

DOI：
10.1016/j.cbpa.2021.110967
发表时间：
2021
期刊：
Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology
影响因子：
0
作者：
Namgung Jin;Mizuta Hiroko;Yamaguchi Yo;Nagata Jun;Todo Takashi;Yilmaz Ozlem;Hiramatsu Naoshi
通讯作者：
Hiramatsu Naoshi