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親魚への腹腔内注射でゲノム編集する新技術の開発-多様な養殖魚への応用を目指して-

研究課題

研究課題/領域番号 16K14980
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 水圏生命科学
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 徹  東北大学, 農学研究科, 教授 (70344330)

研究分担者 宇治 督  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 増養殖研究所, 主任研究員 (40372049)
横井 勇人  東北大学, 農学研究科, 助教 (40569729)
木下 政人  京都大学, 農学研究科, 助教 (60263125)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードゲノム編集 / 遺伝子導入 / 腹腔内注射 / 魚類 / 水産増養殖 / 遺伝子ノックアウト
研究成果の概要

ゲノム編集の養殖魚への応用を目指して、雌親魚への腹腔内注入で、CRISPR/Cas9を卵母細胞に導入してゲノム編集する技術開発を行った。卵黄蛋白質(Vg)は、Vg受容体結合配列 (HLTKTKDL)を使って、卵母細胞に取り込まる。HLTKTKDLを結合することで、腹腔内注射した外来蛋白質が卵母細胞に取り込まれることが分かった。取り込まれた蛋白質は卵黄から細胞質に移行せず、ゲノム編集に利用ためには改良が必要である。成体用脂質キャリアとベクターの複合物を腹腔内注射すると、卵母細胞内でベクターから蛋白質が合成されることが分かった。この方法を使えば、腹腔内注射によるゲノム編集が可能だと考える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゲノム編集は新品種を短時間のうちに作製できることから、水産業への応用も期待されている。私達が開発した技術は、雌親魚への腹腔内注射により、受精卵の段階でゲノム編集することを可能としている。この方法を使えば、従来の受精卵への顕微注入によるゲノム編集よりも、編集作業が格段に容易かつ系統樹立までの期間も短縮化される。開発された技術により、多様な養殖魚にゲノム編集を応用することが可能となり、産業的な波及効果は大きいものと考える。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Expression profiles of RA synthases and catabolic enzymes in newly hatched and metamorphosing larvae of Japanese flounder, Paralichthys olivaceus2018

    • 著者名/発表者名
      Chen Qiran、Yokoi Hayato、Suzuki Tohru
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 269 ページ: 60-67

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2018.08.015

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diethylnitrosamine-induced expression of germline-specific genes and pluripotency factors, including vasa and oct4, in medaka somatic cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Shen J, Yokota S, Yokoi H and Suzuki T
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 478 号: 2 ページ: 858-863

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.08.039

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Establishment of oct4:egfp transgenic and oct4:egfp /b-actin:DsRed double transgenic medaka lines2016

    • 著者名/発表者名
      Yokota S, Matsuno R, Kato H, Hashimoto H, Kinoshita M, Yokoi H, Suzuki T
    • 雑誌名

      In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal

      巻: - 号: 6 ページ: 646-653

    • DOI

      10.1007/s11626-016-0020-6

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] エレクトロポレーションを用いた魚類への遺伝子導入効果の検討2019

    • 著者名/発表者名
      岩泉 雅樹、関根通陽、横井 勇人、鈴木 徹
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] エレクトロポレーション法による成体へのプラスミド導入とタンパク合成誘導効果の検討2017

    • 著者名/発表者名
      岩泉 雅樹・横井 勇人・鈴木 徹
    • 学会等名
      平成29年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都港区)
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of electroporation to zebrafish and bubble-eye goldfish for exogenous protein synthesis in the ovary and skeletal muscle2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Iwaizumi, Hayato Yokoi and Tohru Suzuki
    • 学会等名
      The 23nd Japanese medaka and zebrafish meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] DENによるメダカ再生鰭でのvasa, nanosの発現誘導2016

    • 著者名/発表者名
      Jialing Shen・横井勇人・鈴木徹
    • 学会等名
      平成28年度日本水産学会秋季大会
    • 発表場所
      近畿大学(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] TALEN法を用いて作製したr-spondin2 変異体ゼブラフィッシュの表現型2016

    • 著者名/発表者名
      岩泉 雅樹・辰見 吉昭・武田 萌・横井 勇人・鈴木 徹
    • 学会等名
      日本ゲノム編集学会第1回大会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] アグリバイオ(親魚への腹腔内注射でゲノム編集する新技術の開発-多様な養殖魚への応用を目指して-)2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木徹、岩泉雅樹、横井勇人
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      北隆館
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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