Establishment of the foundation for a new model organism derived from marine teleosts

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K14805
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 坂口 圭史 九州大学, 農学研究院, 准教授 (50396280)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: カタクチイワシ / ゲノム編集 / ノックアウト / 遺伝子導入 / 外来遺伝子発現 / トランスジェニック魚 / バイオ医薬品

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、淡水魚ゼブラフィッシュおよびメダカに次ぐ第三の魚類由来モデル生物として海産魚カタクチイワシに着目し、本種をモデル生物として確立するための網羅的な技術開発を試みている。平成２８年度においては、以下の項目の研究を遂行した。
1) 外来遺伝子発現系の構築－RACE法によって、3種のカタクチイワシ由来ハウスキーピング遺伝子(伸長因子1 alpha (EF-1α)、ポリユビキチン、およびアクチン) のcDNA配列を取得した。続いて、ゲノムウォーキングによって3 kbpのEF-1αプロモーターを取得することができた。現在、他の2遺伝子のプロモーターを取得すると共に、取得プロモーターを利用したGFP発現ベクターを構築中である。
2) ゲノム編集による養殖魚育種研究のパイロットモデル－ゲノム編集技術TALENによって、骨格筋増殖抑制因子ミオスタチン (MSTN) 遺伝子の破壊を行い、得られたF0世代 (90％以の高頻度でmstnに変異を有する) を交配させたF1世代を作出した。続いて、fin clipping法による遺伝子型の解析を行い、mstnの両アリル共にフレームシフト変異を起こしたmstn完全ノックアウト個体を選別した。現在、ノックアウトに成功したF2およびF3世代の系統を樹立済みであり、その表現型を調べている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1) 外来遺伝子発現系の構築　および2) ゲノム編集による養殖魚育種研究のパイロットモデル から成る研究を遂行し、それぞれに進捗が見られた。特に2においては、海産魚では世界に先駆けて、ゲノム編集によって特定遺伝子を破壊した系統の樹立に成功することができた。
なお、当初計画において予定していたRNAシークエンスは未だ未着手であるが、全般的な研究進捗としては概ね順調と考える。

Strategy for Future Research Activity

1)遺伝情報の整備－cDNAライブラリーの構築
2)外来遺伝子発現系の構築－GFP発現ベクターの導入とGFPを発現したトランスジェニック魚の作出
3)ゲノム編集による養殖魚育種研究のパイロットモデル－樹立した系統の表現型の解析

Causes of Carryover

一般試薬の購入費用が高くなったこと、および実験進捗に鑑みて、（前年度に続いて）予定していたRNAシーケンスを行わなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成２９年度にRNAシーケンスを行う予定である。