内在性脂肪酸不飽和化酵素の三機能化による植物油で育つ海産魚新品種の作出
| Project/Area Number |
19J14936
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 40040:Aquatic life science-related
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
松下 芳之 東京海洋大学, 東京海洋大学大学院海洋科学技術研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 不飽和化酵素 / 高度不飽和脂肪酸 / DHA合成経路 / ゲノム編集 / ノックイン / ササウシノシタ |
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| Outline of Research at the Start |
多くの海産養殖魚種はDHA合成に関わる脂肪酸不飽和化酵素の活性を欠損しており、健全な成長に必要なDHAを自ら合成できない。しかし、淡水に進出した一部のカレイ目魚類は特殊化した当該酵素を有しており、DHAを自ら合成できることが明らかになっている。本研究では淡水産カレイに倣い、海産カレイの当該酵素をゲノム編集により僅かに改変することで特殊化させ、個体にDHA合成能を付与することを目的とする。これにより、DHAを自ら合成できる海産養殖魚を作出する技術基盤を構築し、餌料のDHA源として魚油を必須とする従来の「魚から魚をつくる」海産魚養殖からの脱却を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はまず、ササウシノシタ不飽和化酵素遺伝子におけるゲノム編集の成否を検出する系の構築を行った。これにより、ゲノム編集領域に設計したプライマーと、鋳型とプライマーのわずかなミスマッチを識別可能なDNA合成酵素を用いることにより、野生型またはゲノム編集型DNAをそれぞれ効率よく特異的に増幅することが可能になった。次に、昨年度に設計したgRNAおよびドナーDNAを様々な組合せで使用し、ササウシノシタのCRISPR/Cas9システム顕微注入胚2652個を作成し、これらを着底するまで飼育した。その後、死亡個体の魚体と生存個体の尾鰭断片からゲノムDNAを抽出し、先の検出系に供した結果、複数の死亡個体と１尾の生残個体において、ゲノム編集型特異的な増幅産物が検出された。この産物をクローニングし、塩基配列を決定したところ、目的の塩基置換が正確に導入されていることが確認されたことから、改変型不飽和化酵素遺伝子をもつササウシノシタのファウンダー個体を作出することに成功したことが明らかになった。また、昨年度に館山ステーションへ輸送し飼育を開始したササウシノシタ野生型集団の一部に対し、日長・水温コントロールによる人為催熟を行うことにより、本来の産卵期外に受精卵を生産することに成功した。さらに、ワムシやアルテミアの培養餌料を検討し、これらを与えて飼育した仔稚魚の粗脂肪含量や脂肪酸組成を分析する実験系の動作をゼブラフィッシュを用いて確認した。本年度に作出されたファウンダー個体は年度内に成熟可能なサイズに達しておらず、F1世代の作出やその給餌試験には至らなかったものの、これを実際に作出し、養成・催熟・系統化したのちに表現型を解析するための技術基盤が整備された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Presentation] キンメダイBeryx splendensにおけるEPA・DHA必須性の解明2021
Author(s)
木村和紀, 松下芳之, 鈴木聡志, 永倉靖大, 木南竜平, 野田浩之, 高木康次, 岡本一利, 芳賀穣, 佐藤秀一, 壁谷尚樹, 吉崎悟朗
Organizer
第21回マリンバイオテクノロジー学会大会
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12.吉崎悟朗, 木村和紀, 松下芳之, 鈴木聡志, 永倉靖大, 木南竜平, 野田浩之, 高木康次, 岡本一利, 三輪美砂子, 芳賀穣, 佐藤秀一, 壁谷尚樹
Organizer
第21回マリンバイオテクノロジー学会大会
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