| Project/Area Number |
22K19250
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
Edashige Keisuke 高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (30175228)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
越本 知大 宮崎大学, フロンティア科学総合研究センター, 教授 (70295210)
松川 和嗣 高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 准教授 (00532160)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | 凍結保存 / 卵子 / 魚類 / 両生類 / プロテアーゼ / ゼブラフィッシュ / 未成熟卵子 / 高浸透圧傷害 |
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| Outline of Research at the Start |
魚類の卵子/胚ではいまだに実用的な凍結保存法はない。胚や成熟卵子は細胞膜透過性が極めて低く、凍結保存に不可欠な細胞の脱水・濃縮と耐凍剤浸透が十分できないため、凍結保存は難しい。一方、未成熟卵子では細胞膜透過性はかなり高いが、高浸透圧傷害を極めて受けやすい。申請者らは、魚類卵子の高浸透圧傷害には細胞質型カルボキシペプチダーゼが関与していることを見出した。そこで、ゼブラフィッシュを用いて、未成熟卵子の高浸透圧傷害の分子メカニズムを明らかにし、その傷害を軽減することによって世界で初めて魚類卵子の凍結保存に成功することをめざす。さらに、アフリカツメガエルの未成熟卵子の凍結保存も試みる。
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| Outline of Final Research Achievements |
Cryopreservation of oocytes in fish and amphibians have not been succeeded, because of the high sensitivity to hypertonic conditions. Since carboxypeptidases have been suggested to be involved in the injuries of immature zebrafish oocytes, we examined the mechanism of the injuries using immature zebrafish oocytes. We found that cytosolic carboxypeptidase (CCP)1, CCP5 and CCP6 were involved in the injuries, and that the suppression of the expression improved the tolerance of oocytes to the injuries. However, injuries by a cryopreservation solution was not improved by an inhibitor for CCPs. CCPs would injure oocytes by degrading glutamate residues from polyglutamated tubulin in the cytoplasm. In immature Xenopus oocytes, CCPs were also involved in the injuries.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
魚類や両生類の卵子は高浸透圧傷害を受けやすいため凍結保存ができない。しかしながら、そのメカニズムはほとんど明らかではなかった。本研究により、高浸透圧傷害のメカニズムの多くが明らかとなった。さらに研究を進めれば、大量の卵子を一度に凍結保存できる実用的な凍結保存技術が開発できるであろう。もし、成功すれば、実験用小型淡水魚の系統保存だけでなく、養殖魚の種苗生産や育種改良に大いに役立ち、水産業の発展に多大な貢献ができると考えている。同様の課題は両生類の卵子にもみられることから、実験用両生類の系統保存や世界的なツボカビ病蔓延により絶滅が危惧されている野生両生類種の保存法として役立つと考えられる。
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