クルマエビのフリーラジカル生成遺伝子群の解明とこれらを指標とした早期診断への応用

虎虾自由基生成基因的阐明及其作为指标的早期诊断应用

基本信息

批准号：
11J11175
负责人：
稲田真理
金额：
$ 1.22万
依托单位：
University of Miyazaki
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J11175/
关键词：
キサンチン酸化還元酵素フリーラジカルクルマエビ遺伝子ノックダウン生体防御殺菌・殺ウイルス Dualオキシダーゼ(Duox)NADPHオキシダーゼ(Nox)ウイルス病・細菌感染症一酸化窒素合成酵素(NOS)遺伝子

项目摘要

エビ養殖において、高密度飼育によるエビの感染防御能力の低下等により、ウイルス病や細菌感染症を主とした疾病が世界各地で発生している。本研究では、エビ類における生体防御と生命維持などの統合的な生体制御機構をフリーラジカル生成酵素群の側面から明らかにし、これらの遺伝子を早期疾病診断へ応用することを目的とした。平成25年度はROS生成酵素であるキサンチン酸化還元酵素(xanthineogxidoreductase : XOR)の遺伝子の同定、各種解析、およびを初年度から同定された各遺伝子の組織局在性の特定および、各遺伝子の有効利用法の探索を行う計画であった。クルマエビのXDH遺伝子の全長は4,328bp、推定1,362アミノ酸残基、推定アミノ酸分子量は、150kDaであった。分子系統解析において節足動物のXDHとクラスターを形成した。アミノ酸配列を用いた相同性解析において、ゼブラフィッシュと56.5%、ヒトと54.2%、キイロショウジョウバエと53.1%の相同性を示した。ドメイン解析において、XDHの特徴的なドメインは生物間においてよく保存されていた。平常時のクルマエビの各臓器における発現解析において、クルマエビのXDHは中腸腺および脳において高い発現を示した。またin vivoの感染実験において、クルマエビ急性ウイルス血症原因ウイルス(penaeid rod-shaped DNA virus : PRDV) 108時間以降に、鰓においてクルマエビのXDHの遺伝子発現が低下傾向を示した。本研究期間において同定、機能解析が進められたフリーラジカル生成遺伝子群(NOS, Nox, DuoxおよびXDH)のうち、NoxおよびDuoxがPRDV感染時に有意に高い発現を示すことから、疾病診断、特にPRDV感染時の遺伝子マーカーの候補に選定した。

在虾类养殖中，由于虾饲养能力的下降，由于高密度饲养而导致的疾病主要发生，例如病毒和细菌感染。这项研究旨在阐明从自由产生酶的角度来看，在虾中，在虾中的生物防御和生命支持等综合生物调节机制，并将这些基因应用于早期疾病诊断。在2013年，该计划旨在鉴定产生ROS的基因Xanthineogxiductase（XOR），各种分析，并确定从第一年确定的每个基因的组织定位，以及寻找有效使用每个基因。库鲁马虾中XDH基因的总长度为4,328 bp，估计为1,362个氨基酸残基，估计分子量为150 kDa。在分子系统发育分析中用节肢动物XDH形成簇。使用氨基酸序列的同源性分析显示，斑马鱼的同源性为56.5％，人类为54.2％，果蝇果蝇的同源性为53.1％。在域分析中，XDH的独特域在生物体中是良好的保守。在对库鲁玛虾的每个器官的正常表达分析中，库鲁马虾的XDH在中肠腺和大脑中高度表达。此外，在体内感染实验中，gills中XDH的基因表达在急性病毒病毒病毒108小时后的g表达下降。在本研究中对自由基生成的基因组（NOS，NOX，DUOX和XDH）中进行了鉴定和功能分析，NOX和DUOX在PRDV感染中明显更高，因此被选为用于疾病诊断的候选基因标记物，尤其是PRDV感染。