2021 Fiscal Year Annual Research Report
肥育牛におけるUCP1の発現調節機構解明と生産性への影響
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20H03130
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松井 徹 京都大学, 農学研究科, 教授 (40181680)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
舟場 正幸 京都大学, 農学研究科, 准教授 (40238655)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 畜産学 / 栄養学 / UCP1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肥育に伴い、肥育牛の基礎代謝は亢進する。これは、エネルギー浪費が助長され、エネルギー利用効率が低下することに起因する。研究代表者らは、これまでに、肥育牛の脂肪・筋組織において、エネルギー浪費の責任遺伝子であるUCP1が発現していることを明らかにしてきた。また、予備的な検討で、肥育牛の脂肪組織で時折認められるUCP1発現の高い個体の飼料効率はとくに低いことを見出した。この結果は、UCP1発現増加を介してエネルギー消費が亢進し、飼料効率にまで影響を与える可能性を示唆しており、全身のエネルギー代謝に対するUCP1発現の意義を示している。1. 脂肪・筋組織におけるUCP1 mRNA発現量が肥育牛の生産性に影響を及ぼすか？2. ウシにおけるUCP1発現に影響を及ぼすエクソソームや内分泌因子、ならびに飼料因子はなにか？本研究は、肥育牛を用いた試験ならびに細胞培養試験により、上記の問いに対する回答を得ることを目的としている。
研究二年度に以下の5つの事項を実施した。1. 肥育牛における脂肪組織・筋組織でのUCP1発現と生産性の関係を探るため、京都大学附属牧場から出荷された黒毛和種肥育牛の脂肪組織、筋組織サンプルを採取した。2. 肥育期間中の血漿エクソソーム中マイクロRNA濃度変化を検討するための肥育を継続した。3. ウシUCP1遺伝子発現制御を解析する準備段階としてUCP1遺伝子の単離を試みた。4. ウシ皮下脂肪より単離した間質脈管系細胞細胞をUCP1陽性脂肪細胞に分化させる培養条件を検討した。5. UCP1プロモーター、ならびにUCP1発現に影響を制御することが知られているPRDM16やEBF2プロモーターを利用してこれらの遺伝子転写に影響を及ぼす因子の探索を実施した。
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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
当初予定していた計画に沿って課題に取り組み、概ね順調に進展している。具体的には、1. 研究初年度と併せて40頭の肥育牛から脂肪組織・筋組織サンプルを採取し、遺伝子発現を検討するための前処理を実施した。2. 肥育期間中の血漿エクソソーム中マイクロRNA濃度変化を検討するための5頭黒毛和種牛の肥育を24ヶ月齢まで継続し、定期的に採血を実施し、血漿エクソソーム中マイクロRNAの回収を行った。3. ウシUCP1遺伝子単離を試みている際に、予想外に、UCP1遺伝子にalternative splice variantsが存在することを発見し、その特徴を明確にした。4. ウシ皮下脂肪組織から間質脈管系細胞を単離し、効率的に脂肪細胞に分化する方法を確立したが、UCP1発現を効率的に誘導する培養条件は未だ見つかっていない。5. 研究代表者らのグループが開発した転写に影響を及ぼすスクリーニング系を利用してUCP1関連遺伝子の転写に影響を及ぼす因子を検討したところ、いくつかの予期せぬ因子がこれらの遺伝子転写に関わっていることを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
採取した肥育牛の筋・脂肪組織サンプルにおける遺伝子発現レベルと形質の関係を検討する。また、肥育に伴う血漿エクソソーム中マイクロRNA濃度変化を解析する。研究初年度において明らかになった肥育前後で大きな違いを示すマイクロRNAに注目するのはもちろんのこと、マウスUCP1発現と関係することが知られているマイクロRNA濃度も測定する。ウシ脂肪細胞においてUCP1発現を誘導する培養条件を見つけるための条件検討を引き続き実施する。UCP1関連遺伝子の転写制御ならびに転写に影響を及ぼす飼料成分の探索を行う。
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