魚類の卵形成過程における代謝メカニズムの解明と卵質の人為的操作

鱼类卵子发生过程代谢机制的阐明及卵质量的人工调控

• 批准号: 22H02426
• 负责人: 古川 史也
• 金额: $ 10.48万
• 依托单位: Kitasato University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02426/
• 关键词: 卵濾胞; 代謝; 内分泌; タンパク質; 成熟; 生殖; 卵形成; 輸送; 魚類

魚類においては、卵の成長・成熟過程に起こる様々な栄養素の輸送および代謝に関する知見が乏しい。そこで本研究では、主な実験魚をゼブラフィッシュとして、卵形成過程に起こる代謝メカニズムを詳細に検討する。また、ヤマメ及びマサバにおいても、代謝物の測定などを行い、それぞれの結果を比較する。最終的には、得られた成果をもとに、人為的に卵質をコントロールする技術の確立を目指す。2022年度は、ゼブラフィッシュおよびヤマメにおける基礎的データの収集を主に行った。すなわち、卵濾胞の成長過程の各ステージにおける代謝物の測定、およびプロテオーム解析によるステージに特徴的なタンパク質の検出である。ゼブラフィッシュとヤマメの両方において、卵内の様々な代謝物が成長・成熟につれて増加する傾向にあったが、いくつかの代謝物はそれとは異なるユニークな挙動を示した。また、安定同位体炭素13を用いて合成された代謝物をトレーサーとして、ゼブラフィッシュの卵濾胞を培養したところ、ステージに特有な代謝活性の変化も検出された。これらの結果は、卵濾胞は様々な栄養素を一定速度で取り込んでいるわけではなく、成長・成熟ステージに応じた特異的な栄養素の取り込みや代謝を行っていることを示唆している。プロテオームの結果、上記の現象を支持するような酵素タンパク質の増減が確認できた。また、本来は研究対象として考慮していなかった興味深いタンパク質が、いくつかの卵成長ステージにおいて特徴的な発現パターンを示していることも発見できた。

在鱼类中，人们对卵生长和成熟过程中各种营养物质的运输和代谢知之甚少。因此，在本研究中，我们将以斑马鱼作为主要实验鱼来详细研究卵子发生过程中发生的代谢机制。我们还将测量山女和鲭鱼的代谢物并比较结果。最终，根据获得的结果，他们的目标是建立人为控制鸡蛋质量的技术。 2022财年，我们主要收集了斑马鱼和山目鳟鱼的基础数据。即卵泡生长过程各阶段代谢物的测量，以及通过蛋白质组分析检测各阶段特征的蛋白质。在斑马鱼和山目鳟鱼中，卵中的各种代谢物随着它们的生长和成熟而趋于增加，但一些代谢物表现出独特的行为。此外，当使用稳定碳13同位素作为示踪剂合成的代谢物培养斑马鱼卵泡时，还检测到代谢活性的阶段特异性变化。这些结果表明，卵泡并不是以恒定的速度吸收各种营养物质，而是根据生长和成熟阶段吸收和代谢特定的营养物质。蛋白质组分析的结果，我们证实了支持上述现象的酶蛋白的增加和减少。我们还发现，我们最初并未将其视为研究目标的有趣蛋白质在卵子发育的几个阶段表现出特征性表达模式。

项目成果

魚類の卵形成過程における代謝メカニズムの解明

阐明鱼类卵子发生过程中的代谢机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 桐ケ谷泰希;神保充;古川史也;袖山吟;内田勝久;上野賢;長野直樹
• 通讯作者: 長野直樹

Effects of glycogen synthase 1 deficiency on the development of zebrafish

糖原合成酶1缺陷对斑马鱼发育的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Keita Sameshima;Aya Yokose;Yoshiki Sato;Takumi Adachi;Kai Ehara;Otto Baba;Tatsuki Yoshinaga;Fumiya Furukawa.
• 通讯作者: Fumiya Furukawa.