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。

这项研究利用最先进的基因组编辑技术来研究鱼类中参与广义蛋黄物质（即中性脂质（油球）和蛋黄蛋白（蛋黄球））积累机制的重要分子群的功能。目的是利用技术来分析和澄清卵母细胞。以青鳉鱼为研究模型，我们正在进行两个主题的研究：“课题1：油球形成机制的分析”和“课题2：蛋黄球形成机制的分析”。课题1：关于预计在油球形成中发挥重要作用的酶（脂蛋白脂肪酶：Lpl），青鳉卵泡组织中的两种lpl mRNA（lpl1和lpl2）的卵母细胞的发育阶段的表达变化相关。使用定量PCR对此进行分析。结果，两个物种中lpl mRNA的表达水平随着卵黄发生的进展而增加，在卵黄发生后期达到峰值，然后在卵母细胞成熟期间显着下降。使用 CRISPR/Cas9 系统，我们创造了一条在 lpl1 中引入突变的青鳉鱼 (F0)。此外，在通过F0与野生型青鳉杂交获得的F1中，我们证实了具有移码突变的杂合lpl1-KO青鳉的产生。任务2：青鳉卵泡和KO鱼中卵黄蛋白前体（卵黄蛋白原：Vtg）摄取所需的三种脂蛋白受体（Lr7、Lr8、Lrp13）的表达分析我们正在进行生产和生产。对它们进行表型分析。通过定量PCR研究了三类受体中Lr7和Lr8在包括卵巢在内的各身体组织中的基因表达分布。结果，在肠道中观察到lr7显着高表达，但在卵巢中未观察到高表达。另一方面，在卵巢中观察到lr8的高表达。我们尝试使用 CRISPR/Cas9 系统创建 lrp13-KO 青鳉。结果，获得了F0个体，其中lrp13的突变被认为已成功引入。

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