2020 Fiscal Year Research-status Report
Nutrient sensing and digestive function in fish gastrointestinal tract
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18K05837
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| Research Institution | Fisheries Research and Education Agency |
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Principal Investigator |
村下 幸司 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水研機構(南勢), 主任研究員 (60597649)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | メダカ / 栄養素認知 / 腸管 / アミノ酸 / 消化 / CasR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
持続可能な魚類養殖のためには，現在の魚粉主体飼料を植物性原料主体飼料へ切り替えなければならないが，植物性原料では魚の消化機構が作用せずに栄養の利用性が低くなる。植物性原料によって消化機構が誘導されないのは，それが魚の腸管で「栄養素」として認識されないためだと考えられる。植物性原料の利用性向上には栄養素認知システムに着目した技術開発が有効であると考えられるが，魚類では栄養素の認知機構自体が不明であり，その消化への関与も明らかでない。そこで本研究では，魚類における栄養素の認知とその後の消化誘導の機構を調べることを目的に、栄養素（アミノ酸）受容体とし calcium-sensing receptor (casr) が欠損したモデル魚（メダカ）を作出し、消化生理に関する表現型を解析する。
昨年度までに、メダカにおけるcasr cDNA塩基配列を決定し、CRISPR/Cas9によるcasr欠損魚の作出に着手し、機能欠損が導入される変異をホモに有する個体を得た。また、組織発現分布を調べたところ、casr遺伝子は腸前方部で強く発現することが明らかとなり、腸管での栄養素認知に重要な役割を持つことが示唆された。今年度は、消化機構への影響を調べたところ、casr欠損体における腸内容物中の消化酵素活性は野生型に比べて低く、消化酵素分泌が弱い傾向にあった。傾向がやや不明瞭であったことから、今後追試が必要であるものの、casrが消化調節に関与することが示唆された。また、長期の飼育試験においては、栄養成分の違いでcasr欠損魚は野生型とは異なる成長を示し、casrが欠損することで栄養素利用にも影響が出ているものと考えられた。さらには、孵化後から摂餌開始初期においては、casr欠損魚の肥満度は野生型よりも低くなっており、栄養代謝に何らかの影響がでてい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
昨年度までに作出したcasr欠損魚を用いて栄養素への応答や消化機構への影響に関する表現型解析に着手しており、野生型に対していくつかの違いが確認されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
摂餌開始初期個体において、肥満度に違いがみられたことから、代謝量の違いを調べる予定にしている。
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| Causes of Carryover |
ノルウェーからの研究協力者が滞在して表現型解析を実施する予定であったことから予算を確保していたが、新型コロナウイルス感染症拡大の影響で今年度の滞在を見送ったために次年度使用額が生じた。一方で本課題においては新たな進捗が得られたことから、追加解析のために実施期間を延長し、次年度使用額はcasr欠損魚の表現型解析に使用する予定としている。
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Research Products
(1 results)
