Omics analysis based on signal transduction using GH transgenic Amago salmon

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H03864
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 森 司 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (60241379)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 菜穂子 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (00509515) ; 関 泰一郎 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (20187834)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: シグナル伝達 / 筋肉 / 肝臓

Outline of Annual Research Achievements

可食部位で発現する筋肉遺伝子の発現解析：
遺伝子組換えアマゴとそれのコントロールである非組換え体の可食部位である筋肉で発現する遺伝子43800個の中から体重変化と遺伝子組換えの変化をF-値と一般化Nairの分布を使って、主効果である成長(体重増加)と共に変化する遺伝子群と遺伝子組換えにより統計的に有意に変化する遺伝子群の選抜を行った結果、其々1704個と2083個が選抜された。更にこれらの遺伝子をシグナル伝達による解析を行う為にヒトに対応する遺伝子を再度選抜した結果、910個と1114個が抽出されました。これらを用いてシグナル伝達の解析をした結果、遺伝子組換えによるシグナル伝達は33個検出された。その中でも非組換え魚間でのパターンと組換え魚間のパターンで異なり、更に組換え魚と非組換え魚との比較で大きく異なるパターンを示したものはDopamine receptor signaling, Melatonin signaling, phospholipase signalingなどであり、組換えアマゴでのみ増加していた。一方、体重変化の主効果で選抜された遺伝子群のシグナル伝達は遺伝子組換えでは見られなかったActin cytoskeleton signaling, ILK signaling, PPARα/RXRαActivation,P38MAPK signalingが選抜された。組換えによる選抜された遺伝子群のシグナル伝達から推測された病態としては筋肉組織の変異や死が増加し、オートファジーの増加、線維化の増加、脂肪酸代謝の減少が見られた(森、関)。その他、イメージングＭＳによる肝臓組織のATP関連の解析を行った。その結果、遺伝子組換えアマゴではATP,ADP,AMPの含量が非組換え体に較べて減少していることが明らかになった(井上)。

Current Status of Research Progress

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

Reason

大学の状況が変化してきているため、研究以外の仕事が大幅に増えている。そのため予定以上の研究活動を展開する事ができない状況である。ただ、データーはそれなりに出ており、その年の目標としていたことよりも大切な発見があればそれを優先してしまう為、別な展開に研究活動は進んで発展していく。現在は筋肉やミトコンドリアに関する解析を進めている。まだ多くのデーターが解析途中として残っているが、目処は立っている。

Strategy for Future Research Activity

以前から見出していた遺伝子組換え魚のミトコンドリアの変異に関してどの様な事がミトコンドリアに起きているのかをゲノムのレベルから解析を進める予定である。また、遺伝子組換えアマゴの心臓が大きく変化していることから、心臓の筋肉がどの様なことになっているのかをタンパク解析とシグナル伝達から解析を行いたい。