2017 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on molecular mechanisms that regulate the skeletal muscle mass in meat type chickens.
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17J02494
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
島元 紗希 鹿児島大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC1)
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2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | β2アドレナリン受容体 / 骨格筋タンパク質分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
長期的な飼料穀物の需給のひっ迫が懸念される状況下で、ブロイラーや地鶏などの肉用鶏の生産には、産肉性や飼料効率の向上が求められている。一方、生産現場では、肉用鶏の成長（体重や骨格筋の増加量）に大きな個体差が生じている。肉用鶏の体重や骨格筋量の個体差を最小化し、斉一性を高めることで産肉性と飼料効率の改善が可能となるが、個体差が生じる原因は不明である。
アドレナリンは、副腎から分泌されるホルモンであり、骨格筋では主にβ2アドレナリン受容体によって作用が伝達され、骨格筋間に現れるアドレナリンの作用の差異はβ2アドレナリン受容体の発現量に依存する。これらの情報から、同じ骨格筋（例えば浅胸筋）においても個体ごとにβ2アドレナリン受容体の発現量が異なれば、アドレナリンに対するβ2アドレナリン受容体シグナルの作用強度が異なる可能性が考えられる。本研究は、肉用鶏の体重・骨格筋量の個体差に対するβ2アドレナリン受容体の関連を明らかにし、鶏肉生産技術へ応用するための基盤情報を得ることを目的とする。
H29年度の研究により、ブロイラー初生ヒナに対してβ2アドレナリン受容体の作動薬（クレンブテロール）または遮断薬（ブトキサミン）を投与し、投与後の骨格筋のタンパク質分解への影響を調べた。クレンブテロールの投与は、atrogin-1 mRNAの発現量および血漿中の3メチルヒスチジン濃度（骨格筋タンパク質分解量の指標）を減少させることが明らかとなった。一方、ブトキサミンを事前に投与するとクレンブテロールにより誘導されるatrogin-1 mRNAの発現量の減少および血漿中3メチルヒスチジン濃度の減少が認められなかった。これらの結果より、ニワトリヒナの骨格筋においてβ2アドレナリン受容体とその下流シグナルは、atrogin-1の発現量の減少を介してタンパク質分解を抑制することが示唆された。
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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
29年度は、ブロイラー初生ヒナに対してβ2アドレナリン受容体の作動薬（クレンブテロール）または遮断薬（ブトキサミン）を投与し、投与後の骨格筋のタンパク質分解への影響を調べた。クレンブテロールの投与は、atrogin-1 mRNAの発現量および血漿中の3メチルヒスチジン濃度（骨格筋タンパク質分解量の指標）を減少させることが明らかとなった。一方、ブトキサミンを事前に投与するとクレンブテロールにより誘導されるatrogin-1 mRNAの発現量の減少および血漿中3メチルヒスチジン濃度の減少が認められなかった。これらの結果より、ニワトリヒナの骨格筋においてβ2アドレナリン受容体とその下流シグナルは、atrogin-1の発現量の減少を介してタンパク質分解を抑制することが示唆された。
また、本年度にニワトリβ2アドレナリン受容体の遺伝子配列をDNAシーケンスにより決定し、β2アドレナリン受容体の特異的抗体を作製することを計画していたが、配列の決定に時間がかかったため、抗体を用いた分析はH30年度に行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、ニワトリβ2アドレナリン受容体の遺伝子配列をDNAシーケンスにより決定し、β2アドレナリン受容体の特異的抗体を作製中である。今後、β2アドレナリン受容体タンパク質の発現解析により、増体が遅い群と速い群のアドレナリン受容体のタンパク質発現量と発現分布を調べる予定である。また、増体が遅い群と速い群のβ2アドレナリン受容体遺伝子とそのプロモーター領域のシーケンス解析を行い、β2アドレナリン受容体mRNAの発現量の個体差と関連するプロモーター領域のDNA変異を検出する予定である。
さらに、環境要因によるβ2アドレナリン受容体発現量の個体差の原因を解明するために、増体を低下させる環境的要因である「飼料給与開始の遅れ」または 「環境温度の変化」が骨格筋におけるβ2アドレナリン受容体の発現量、骨格筋のグルコース取込量およびタンパク質分解量に与える影響を調べ、環境的要因による増体低下の発生機序を明らかにする。成長が遅い群の成長改善の可能性を探るために、β2アドレナリン受容体作動薬と類似した作用を示す植物性の飼料資材の探索を行う。現在までに見出している、カプサイシンやシネフェリンを投与し、増体量、骨格筋重量、骨格筋のグルコース取込量およびタンパク質分解量を調べる。
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