脂肪代謝関連遺伝子変異に基づいて選抜した日本黒毛和種牛の肥育と評価

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25292163
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 加藤 和雄 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60091831)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平山 琢二 琉球大学, 農学部, 助教 (00274887) ; 盧 尚建 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (90322130)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 黒毛和種牛 / 脂肪蓄積 / 成長ホルモン / 遺伝子多型

Outline of Annual Research Achievements

ウシ成長ホルモン（bGH）には２か所の一塩基多型（SNP）があり、それによりアリルA、B、Cが存在する。しかし、C型GH遺伝子多型の特徴は、生体レベルでは報告がなされているものの、細胞レベルでは未だ明らかにされてないことが多い。本年度は黒毛和種牛のAA型とCC型の脂肪細胞を用いて両細胞の特徴を調査した。
【方法】AA型およびCC型黒毛和種牛の皮下脂肪組織から定法に従いSV細胞を単離した後、コンフルエントになるまで培養し、分化培地で12日間分化誘導を行った。Q-RT-PCR法により脂質代謝関連酵素の遺伝子発現量を測定した。さらに、分化脂肪細胞においてGHとβアドレナリン作動薬による脂質分解と合成効果について調査した。
【結果】黒毛和種牛の皮下脂肪組織から単離したSV細胞の、脂肪細胞への分化誘導の確認は、Oil Red - O染色法とPPARγの遺伝子発現量の測定により行った。AA型およびCC型のどちらのSV細胞においても、分化10日目で赤く染色された脂質を確認できた。また、どちらのSV細胞においてもPPARγ mRNA発現量が分化0日目に比べて10日目に有意に増加した。βアドレナリン作動薬であり脂質分解作用が知られているイソプロテレノールを添加した培地で培養したところ、AA型細胞ではPPARγ、FASNとSCDの発現量が減少した。一方で、CC型細胞ではFASN発現量は減少したが、PPARγやSCD発現量は変化しなかった。故に、CC型細胞はAA型細胞よりβアドレナリン作動薬に対する反応性が低い可能性が示唆された。以上より、AA型細胞に比べてCC型細胞では、GHやβアドレナリン作動薬の脂質合成抑制効果が低いことが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成２６年度はAA型とCC型の培養脂肪細胞を用いて脂質合成と分解に関する新たな特徴を明らかにした。このような知見を得ることが出来たため、当初の計画通り進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

平成２７年度はA型とC型の組み換え成長ホルモンを作製し、AA型とCC型の培養脂肪細胞における作用メカニズムを明らかにする予定である。

Research Products

• [Journal Article] The regulation of oxytocin receptor gene expression during adipogenesis (2015)
  • Author(s): Yi KJ, So KH, Hata Y, Suzuki Y, Kato D, Watanabe K, Aso H, Kasahara Y, Nishimori K, Chen C, Katoh K, Roh SG
  • Journal Title: J Neuroendocrinology Volume: 27 Pages: 335-342
  • DOI: 10.1111/jne.12268
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The effect of single nucleotide polymorphisms in GH gene promoter region on carcass traits and intramuscular fatty acid compositions in Japanese Black cattle (2014)
  • Author(s): Sugita H, Ardiyanti A, Yokota S, Yonekura S, Hirayama H, Shoji N, Yamauchi E, Suzuki K, Katoh K, Roh SG
  • Journal Title: Livestock Science 165：15-21 Volume: 165 Pages: 15-21
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.livsci.2014.04.026
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Increased plasma ghrelin suppresses insulin release in wethers fed with a high protein diet (2014)
  • Author(s): Takahashi T, Sato K, Kato S, Yonezawa T, Kobayashi Y, Ohtani Y, Owada S, Aso H, Yamaguchi T, Roh SG, Katoh K
  • Journal Title: J Endocrinology Volume: 221(3) Pages: 371-380
  • DOI: 10.1530/JOE-13-0501
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Dexamethasone and Acetate Modulate Cytoplasmic Leptin in Bovine Preadipocytes (2014)
  • Author(s): Yonekura S, Hirota S, Tokutake Y, Rose MT, Katoh K, Aso H
  • Journal Title: Asian-Australas J Anim Sci. Volume: 27(4) Pages: 567-573
  • DOI: 10.5713/ajas.2013.13559
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] RNA-Seqによる黒毛和種牛ルーメン発達関連遺伝子の網羅的トランスクリプトーム解析 (2015)
  • Author(s): 加藤 大地、鈴木 裕、芳賀 聡、蘇 敬夏、中野 美和、石崎 宏、河野 友宏、加藤 和雄、盧 尚建
  • Organizer: 日本畜産学会 第119回大会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学、宇都宮市
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-29
• [Presentation] ウシ培養肝細胞におけるケメリン調節因子に関する研究 (2015)
  • Author(s): 近藤 光彦、鈴木裕、芳賀 聡、畑中 陽弦、加藤大地、蘇 敬夏、加藤和雄、盧 尚建
  • Organizer: 日本畜産学会 第119回大会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学、宇都宮市
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-29
• [Presentation] ウシ乳腺上皮細胞におけるケメリンの糖・脂質代謝関連遺伝子発現の調節作用 (2015)
  • Author(s): 加藤 大幾、鈴木 裕、芳賀 聡、蘇 敬夏、Hong-Gu Lee、U-Suk Jung、加藤 和雄、盧 尚建
  • Organizer: 日本畜産学会 第119回大会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学、宇都宮市
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-29
• [Presentation] 反芻動物の採食に伴う成長ホルモン分泌抑制に関する研究 (2015)
  • Author(s): 小林 涼子、西原 昂来、盧 尚建、加藤 和雄
  • Organizer: 日本畜産学会 第119回大会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学、宇都宮市
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-29
• [Presentation] Digital Differential Displayによるウシルーメン発達関連遺伝子のIn silico同定 (2014)
  • Author(s): 加藤 大地、鈴木 裕、芳賀 聡、蘇 敬夏、中野 美和、石崎 宏、 加藤 和雄、盧 尚建
  • Organizer: 第20回Hindgut Club Japanシンポジウム
  • Place of Presentation: 専修大学、東京都
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-06
• [Presentation] 絶食・再給餌によるマウス肝臓および脂肪組織におけるケメリンの発現調節 (2014)
  • Author(s): 鈴木 裕、蘇 敬夏、畑 優紀、熊谷 優希、加藤 和雄、盧 尚建
  • Organizer: 第48回日本栄養・食糧学会東北支部大会および公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 東北大学、仙台市
  • Year and Date: 2014-11-01 – 2014-11-01
• [Presentation] Gene Expression and Regulation of Betatrophin in Cultured Hepatocytes of Preweaning and Postweaning Calves (2014)
  • Author(s): Roh SG, Yamauchi E, Suzuki Y, Kitayama S, Kondo M, Nakano M, Ishizaki H, Haga S, K. Katoh
  • Organizer: Joint ISNH/ISRP International Conference 2014
  • Place of Presentation: Canberra, Australia
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-12
• [Presentation] Chemerin mRNA expression is regulated by insulin and fatty acids in the liver of calves (2014)
  • Author(s): Suzuki Y, Kitayama S, Kondo M, Haga S, Katoh K, Roh SG
  • Organizer: Joint ISNH/ISRP International Conference 2014
  • Place of Presentation: Canberra, Australia
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-12
• [Presentation] Tissues Distribution and Expression Changes of the -tocopherol Related Genes Due to Short Term High Dose Oral Administration of -tocopherol in Weaned Beef Calves (2014)
  • Author(s): Haga S, Nakano M, Ishizaki H, Roh SG, Katoh K
  • Organizer: Joint ISNH/ISRP International Conference 2014
  • Place of Presentation: Canberra, Australia
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-12
• [Presentation] Postprandial reduction in plasma GH concentration is caused by insulin in goats (2014)
  • Author(s): Kobayashi R, Harjanti DW, Sano H, Roh SG, Katoh K
  • Organizer: Joint ISNH/ISRP International Conference 2014
  • Place of Presentation: Canberra, Australia
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-12