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Development of a molecular delivery system targeting to fish eggs: mass-production of the transporter by bio-reactor

Research Project

Project/Area Number 18H02272
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 40040:Aquatic life science-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

平松 尚志  北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (10443920)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 東藤 孝  北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (60303111)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsバイオリアクター / ビテロジェニン / 魚卵 / 物質輸送 / 分子輸送 / 卵 / メダカ / 生物工学
Outline of Annual Research Achievements

本研究は魚類の親魚から卵や仔魚へ様々な有効物質を輸送する新規な分子輸送システムを開発することを目的とする。その際、卵母細胞に特異的な受容体を標的とし、そのリガンドである卵黄蛋白前駆体ビテロジェニン(Vtg)分子上の受容体結合部位候補(SE)を輸送体として利用する。本年度は上記システムの実証を目的としてモデル蛍光蛋白質融合輸送体あるいはモデルリンカー融合輸送体を発現する組換えメダカの作出を目指し、以下の成果を得た。
・メダカVtgAa1プロモーター(mVGP)の下流に同Vtgのシグナルペプチド(SP)、SEを含む900-1500bpの受容体結合部位(SE900-1500)、赤色蛍光蛋白質(mCh)あるいは緑色蛍光タンパク質(GFP)を配置した遺伝子導入ベクターコンストラクトを構築し、mVGP/VtgAa1SP/900SE/mCh組換えメダカのF0個体作製に成功した。
・組換えF0仔魚におけるVtgAa1SP/900SE/mChの発現は、エストロジェンにより誘導され肝臓特異的であることが明らかとなり、本試験の発現制御コンセプトが実証された。
・また、上記のmChをストレプトアビジン単量体(mSA)に変更し、そのメダカゲノムDNAへの導入に成功した。
・さらにメダカゲノムDNA上のVtg遺伝子内へ直接mChまたはGFPをノックインするためのガイドRNAを構築し、導入用ベクター構築も開始した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

R3年度研究実施計画に挙げた計画について、概ね順調に進展している。試験に必要な組換えF0個体を作出し、蛍光輸送体の発現を確認した上で、試験に必要な成熟個体やその数を確保するため、継代に向けて飼育中である。また、現時点でノックインによる組換えF0個体作出のためのツールは揃いつつあり、R4年度中の作出が可能であると考えている。この様な状況から「おおむね順調に進展している」とした。

Strategy for Future Research Activity

次年度は試験成果を担保するため、複数の組換えメダカ系統作出を追加し、以下の研究を実施する。
1.mVGP/VtgAa1SP/900SE/mCh組換えメダカについて、成魚まで育成し、組換えVtgAa1SP/900SE/mChの発現と卵への輸送性状を確認する。
2.上記1.のmChをmSAに変更した組換えメダカを成魚まで育成し、VtgAa1SP/900SE/mSAの卵への輸送性状を確認する。
3.上記1.のmChをGFPに変更した組換えメダカを作出・育成し、VtgAa1SP/900SE/GFPの卵への輸送性状を確認する。
4. 上記1.をトラウトVtgAsaへ変更した組換えメダカを作出し、蛍光輸送体の卵への輸送性状を確認する。
5.メダカゲノムDNA上のVtg遺伝子内へ直接mChをノックインした組換えメダカを作出し、蛍光輸送体の卵への輸送性状を確認する。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(4 results)

All 2021 2020 Other

All Presentation (2 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] メダカ卵への物質輸送システム開発における同主要ビテロジェニンAa1プロモーターの利用2021

    • Author(s)
      小島哲也・南宮眞・永井優里・永田淳・筵平裕次・川上浩一・東藤孝・平松尚志
    • Organizer
      令和3年度日本水産学会春季大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 魚類卵母細胞への物質輸送システムの開発:蛍光輸送体を発現する遺伝子組換えメダカの作出2020

    • Author(s)
      飛田野祥平、東藤孝、平松尚志
    • Organizer
      令和元年度日本動物学会北海道支部第64回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://hlaboratory.g2.xrea.com/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://hlaboratory.g2.xrea.com/index.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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