| Project/Area Number |
23K05520
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42010:Animal production science-related
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
伴 智美 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (90378323)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諏訪部 圭太 三重大学, 地域イノベーション学研究科, 教授 (50451612)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | スイギュウ / ウシ / コレステロール / 脂質 / 代謝メカニズム |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は優れた肉質と低コレステロール性を備える和牛品種を開発するための知的基盤の構築を目指して、ウシ近縁種にもかかわらずウシとは対照的な特徴である「水牛固有の低コレステロール性」の代謝分子メカニズムと遺伝的要因を解明することを目的とする。培養細胞およびモデル生物で構築された哺乳類のコレステロール生合成経路について、スイギュウおよびウシのゲノム情報・RNAseq解析による発現遺伝子情報・酵素活性および代謝産物によるタンパク質情報・バイオインフォマティクス解析による新規因子候補情報の確立と解析を通してスイギュウのコレステロール代謝分子メカニズムおよびウシとの違いを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度の研究では、ウシおよびスイギュウのコレステロール代謝機能の違いについて、遺伝子レベルで比較するため、フィリピン共和国のウシおよびスイギュウそれぞれ3頭の肝臓からRNAを抽出し、RNA-Seq解析を行った。HISAT2を用いてウシのリファレンスゲノムおよびスイギュウのリファレンスゲノムを参照配列として、それぞれのリファレンスゲノムに対してRNA-Seq解析で得られたウシとスイギュウサンプルをマッピングし、StringTieを用いて各リファレンスゲノムに対する既知の遺伝子のアセンブリーを行った。発現変動遺伝子（DEG）解析によって既知遺伝子のリードカウントを発現量データとしてFPKMで正規化した後、DEseq2によるfold changeおよびnbinomWaldTest解析によってウシとスイギュウで発現に有意差がある遺伝子を調べた。その結果、DEG解析において種間に有意な差が見られた遺伝子が2038個あったが、その中にコレステロールの輸送系及び合成系に関わる遺伝子はみられなかった。次に、DEG解析でウシおよびスイギュウで有意に高発現した遺伝子について、Gene Ontology（GO）解析により遺伝子機能を分類し、ウシとスイギュウ間で有意な上位10種の GO termについて遺伝子機能の類似性を比較した結果、ウシでは3つのカテゴリ（生物学的プロセス、分子機能、細胞の構成要素）において有意にエンリッチしているGO termがあったが、スイギュウでは少なかった。KEGG pathway解析によってウシとスイギュウのコレステロール代謝経路上の遺伝子発現を比較した結果、ウシと比較してスイギュウではではいくつかのコレステロール輸送系に関わる遺伝子が高発現しており、スイギュウはウシと比較してコレステロールの輸送が活発でその消費が高い可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2023年度の研究ではウシおよびスイギュウの肝臓サンプルからRNA抽出を行い、RNA-Seq解析をおこなったあと、DEG解析、GO解析、KEGG pathway解析を行った。これは当初の計画のとおりであり、研究の進歩状況に遅れはない。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度からの研究ではRNA-seqで得られたデータを基に、さらにウシおよびスイギュウ間の違いについて詳細に解析を進め、二種間で有意な違いがみられる脂質代謝およびコレステロール代謝に関わる遺伝子を見つけだす。また、フィリピン共和国においてウシおよびスイギュウを用いた動物実験を行う。動物実験においてはウシおよびスイギュウを各種5頭ずつ用い、同じ飼料で5か月間肥育を行う。実験最終日にと殺を行い、肝臓、脂肪組織（皮下脂肪、腎周囲脂肪、腹腔内脂肪）、筋肉などの体組織を採取し、体組織サンプルからRNAを抽出する。 その後、RNA-seq解析によって、任意のサンプルの解析により二種間で有意な違いがみられた脂質代謝およびコレステロール代謝に関わる遺伝子について、リアルタイムPCRによってその発現量の違いについて分析する。
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