GH遺伝子組み換えアマゴを用いた発現遺伝子や代謝産物からの食品としての安全性評価

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23380117
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Field: General fisheries
• 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): 関 泰一郎 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (20187834)
• Keywords: GH遺伝子組み換え魚 / iTRAQ / 比較定量トランスクリプトーム / プロテオーム解析

Research Abstract

大規模シークエンスで得られた遺伝子の相同性解析
イルミナ解析で得られていたデーターを基に相同性解析を行ってきたが、既知の遺伝子データーバンクを用いた相同性解析で得られる遺伝子数は少なく、大部分はunknownの遺伝子であった。また、このunknownの遺伝子(タグ配列を除いた遺伝子は22塩基)を用いて相同性解析をしても困難であるため、再度400塩基から700塩基に渡る大規模シークエンスにかけることにした。現在解析中である。
メチオニンとヒストンのメチル化量解析
今回、遺伝子組換えアマゴとそのコントロールからヒストンタンパクの抽出を行い、ヒストンタンパクのメチル化量をエライザーにより計測したが、良好な結果を得られなかった。しかし、並行して行ったLC-MS/MS解析の結果、どの部位がどれだけメチル化、またはアセチル化されているのかを調べることが出来た。
マイクロアレイとiTRAQ法による比較定量トランスクリプトームとプロテオーム解析
GHは脳下垂体前葉から合成・分泌され、成長を司るホルモンである。そのため、このGH遺伝子組み換えアマゴの脳下垂体でどのようなことが起きているのかを知ることは重要な研究課題であった。脳下垂体ペプチドをiTRAQタグで標識し、分画したものをMS/MS測定したところ、45,305のスペクトルが測定され、2,345種類のタンパク質が同定された。そのうちの約10%にあたる188種類のタンパク質がHomo,Hetero,Non-Tg+GHの実験群いずれか(もしくはすべて)で発現変動がみられた。発現変動があったタンパク質同士の相互作用をネットワーク解析で調べた結果、iTRAQ解析で発現が変動していたタンパク質の約7割が変動タンパク質同士で相互作用を持つことが明らかになった。これらの結果は今年Joumal Proteomicsに発表することが出来た。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

大規模シークエンスはやり直しをしているが、方法などを大幅に変更しているため順調に動いている。
そのため、今までより良い結果を得られるはずである。また、ヒストンタンパクに関しては既に解析が終了し、予想以上のデーターを得ることが出来た。また、この研究と並行して行っていた脳下垂体のトランスクリプトームとプロテオーム解析の結果を論文として発表できたため、大きく研究が進展したと考える。

Strategy for Future Research Activity

遺伝子組み換え魚の体の中で起きていることが、幾つものパズルのピースとして出来上がってきている。まだ全体を完全にはつなぎ合わせることが出来ないが、代謝を中心にして遺伝子やタンパクの変化を見つけ出す予定である。

Research Products

• [Journal Article] Effects of growth hormone on the salmon pituitary proteome (2012)
  • Author(s): Yoichi Kurata, Yayoi Kimura, Yuko Yamanaka, Akiyo Ishikawa, Hiroyuki Okamoto, Tetsuji Masaoka, Hiroyuki Nagoya, Kazuo Araki, Shunsuke Moriyama, Hisashi Hirano, Tsukasa Mori
  • Journal Title: Journal Proteomics Volume: 75 Pages: 1718-1731
  • DOI: doi:10.1016/j.jprot.2011.12.009
  • Peer Reviewed