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アコヤガイ外套膜上皮細胞のゲノム改変による新規バイオミネラル作成技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K19282
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

木下 滋晴  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (40401179)

研究分担者 柿沼 誠  三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (60303757)
研究協力者 淡路 雅彦  
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードアコヤガイ / 真珠 / ゲノム編集 / 遺伝子導入 / バイオミネラル / Pinctada fucata / バイオミネラリゼーション / ゲノム改変 / トランスジェニック / 外套膜上皮細胞
研究成果の概要

代表的な真珠貝として知られるアコヤガイについて、真珠形成を行う細胞である外套膜上面上皮細胞のゲノムを人為的に改変する手法の確立を試みた。外套膜組織片やそこから分離した上面上皮細胞に対し、アコヤガイと異なる生物の遺伝子を導入をした結果、そうした外来遺伝子がアコヤガイの一部の細胞で発現することを確認した。また、任意の遺伝子に変異を誘導するゲノム編集技術であるCRISPR/Casを使い、アコヤガイのゲノム編集を試みた。これについては、ある一つの遺伝子について変異の導入を検出したが、検出過程でのエラーの可能性を排除できないため、さらに検証する必要がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

養殖真珠産生にも散られるアコヤガイは、産業上重要種であるが、バイオミネラル研究のモデルとしても長い歴史を持つ。本研究では、アコヤガイを対象に、遺伝子導入やゲノム編集によるゲノム改変を真珠形成組織である外套膜細胞に施し、一定の成果を得た。アコヤガイの真珠形成関連遺伝子は数多く見つかっているが、それらの機能は不明なものが多く、アコヤガイにおける遺伝子導入や改変技術は、そうした遺伝子の機能解析を行うための技術基盤として重要である。また、遺伝子改変を行った外套膜細胞を用いて、アコヤガイをバイオリアクターとした新規バイオミネラル作出技術の確立にもつながることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Gene expression profiles at different stages for formation of pearl sac and pearl in the pearl oyster Pinctada fucata2019

    • 著者名/発表者名
      Mariom、Take Saori、Igarashi Yoji、Yoshitake Kazutoshi、Asakawa Shuichi、Maeyama Kaoru、Nagai Kiyohito、Watabe Shugo、Kinoshita Shigeharu
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: 20 号: 1 ページ: 240-240

    • DOI

      10.1186/s12864-019-5579-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel Isoforms of N16 and N19 Families Implicated for the Nacreous Layer Formation in the Pearl Oyster Pinctada fucata2018

    • 著者名/発表者名
      Ohmori F, Kinoshita S, Funabara D, Koyama H, Nagai K, Maeyama K, Okamoto K, Asakawa S, Watabe S
    • 雑誌名

      Marine Biotechnology

      巻: 20 号: 2 ページ: 155-167

    • DOI

      10.1007/s10126-017-9793-1

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Expression profiles of biomineralization-related genes at different stages of pearl formation in Pinctada fucata.2019

    • 著者名/発表者名
      Mariom, Take S, Igarashi Y, Yoshitake K, Kinoshita S, Asakawa S, Maeyama K, Nagai K & Watabe S.
    • 学会等名
      12th International Conference on Genomics and Molecuar Biology, 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microstructural characterization of surface depositions on pearls produced in Pinctada fucata.2019

    • 著者名/発表者名
      Mariom, Yoshitake K, Kinoshita S, Asakawa S, Maeyama K, Nagai K & Watabe S.
    • 学会等名
      The Japanese Society of Fisheries Science, Spring meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アコヤガイで産生される真珠の表面堆積物の微細構造の特徴2019

    • 著者名/発表者名
      Mariom・Kazutoshi Yoshitake・Shigeharu Kinoshita・Shuichi Asakawa・Kaoru Maeyama・Kiyohito Nagai・Shugo Watabe
    • 学会等名
      平成31年度公益社団法人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] アコヤガイ真珠袋および真珠形成過程の遺伝子発現プロファイル2018

    • 著者名/発表者名
      Mariom,武沙央梨,吉武和敏,木下滋晴,浅川修一,前山薫,永井清仁,渡部終五.
    • 学会等名
      真珠研究シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アコヤガイ真珠形成におけるピース貝の影響2018

    • 著者名/発表者名
      篠原幹拓,木下滋晴,浅川修一,舩原大輔,柿沼誠,前山薫,永井清仁,淡路雅彦,渡部終五.
    • 学会等名
      真珠研究シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 真珠層の色調を決定する遺伝2018

    • 著者名/発表者名
      木下滋晴,篠原幹拓,吉武和敏,浅川修一,舩原大輔,柿沼誠,竹内猛,佐藤矩行,淡路雅彦,前山薫,永井清仁,渡部終五
    • 学会等名
      真珠研究シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gene expression profile in different stages for formation of pearl sac and pearl in the pearl oyster Pinctada fucata2018

    • 著者名/発表者名
      Mariom・Saori Take・Kazutoshi Yoshitake・Shigeharu Kinoshita・Shuichi Asakawa・Kaoru Maeyama・Kiyohito Nagai・Shugo Watabe
    • 学会等名
      平成30年度公益社団法人日本水産学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アコヤガイ(Pinctada fucata) 真珠の黄色度と真珠層厚に与えるピース貝の影響2018

    • 著者名/発表者名
      篠原幹拓・木下滋晴・浅川修一・舩原大輔・柿沼 誠・前山 薫・永井清仁・淡路雅彦・渡部終五
    • 学会等名
      平成30年度公益社団法人日本水産学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of highly expressed small RNAs in the mantle edge of pearl oyster (Pinctada fucata) in nacreous layer formation2017

    • 著者名/発表者名
      Asakawa Shuichi, Huang Songqian, Ichikawa Yuki, Kinoshita Shigeharu, Omori Fumito, Maeyama Kaoru, Nagai Kiyohito, Watabe Shugo
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Biomineralization
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The occurrence of novel N16 and N19 family numbers in the Akoya pearl oyster Pinctada fucata and their functional roles in the formation of nacreous layers2017

    • 著者名/発表者名
      Ohmori Fumito, Kinoshita Shigeharu, Funabara Daisuke, Koyama Hiroki, Nagai Kiyohito, Maeyama Kaoru, Okamoto Kikuhiko, Asakawa Shuichi, Watabe Shugo
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Biomineralization
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pearl production by implantation of outer epithelial cells isolated from the mantle of Pinctada fucata and the effects of blending of epithelial cells with different genetic backgrounds on pearl quality2017

    • 著者名/発表者名
      Awaji Masahiko, Yamamoto Takashi, Iwahashi Yasunori, Nagai Kiyohito, Hattori Fumihiro, Maeyama Kaoru, Kakinuma Makoto, Kinoshita Shigeharu, Watabe Shugo
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Biomineralization
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparative RNAseq analysis between pearl sacs producing pearls with different yellow color tones2017

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Shigeharu, Shinohara Mikihiro, Tang Engkong, Asakawa Shuichi, Funabara Daisuke, Kakinuma Makoto, Maeyama Kaoru, Nagai Kiyohito, Awaji Masahiko, Watabe Shugo
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Biomineralization
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening for genes participating in the formation of prismatic and nacreous layers of the Japanese pearl oyster Pincatada fucata by RNA interference knockdown2017

    • 著者名/発表者名
      . Funabara Daisuke, Ohmori Fumito, Kinoshita Shigeharu, Nagai Kiyohito, Maeyama Kaoru, Okamoto Kikuhiko, Kanoh Satoshi, Asakawa Shuichi, Watabe Shugo
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Biomineralization
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 5 Structural and functional analyses of TIMP and MMPs in the ligament of Japanese pearl oyster, Pinctada fucata2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuchihashi Yasushi, Kogure Toshihiro, Maeyama Kaoru, Hattori Fumihiro, Kinoshita Shigeharu, Sakuda Shohei, Nagasawa Hiromichi, Yoshimura Etsuro, Suzuki Michio
    • 学会等名
      Tsuchihashi Yasushi, Kogure Toshihiro, Maeyama Kaoru, Hattori Fumihiro, Kinoshita Shigeharu, Sakuda Shohei, Nagasawa Hiromichi, Yoshimura Etsuro, Suzuki Michio
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Searching for high-quality-pearl indicator proteins: comparison of protein profiles of nacreous layers of pearls, donor and host oysters’ shells of Pinctada fucata2017

    • 著者名/発表者名
      Aya Kato, Daisuke Funabara, Satoshi Kanoh, Yasushi Tsuchihashi, Isao Kuriyama, Shinji Tanaka, Shigeharu Kinoshita and Tetsuji Masaoka
    • 学会等名
      85TH ANNIVERSARY MEETING OF JAPANESE SOCIETY OF FISHERIES SCIENCE
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening of genes involved in yellow coloration of Akoya pearl2017

    • 著者名/発表者名
      Mikihiro Shinohara, Engkong Tang, Shigeharu Kinoshita, Shuichi Asakawa, Daisuke Funabara, Makoto Kakinuma, Kaoru Maeyama, Kiyohito Nagai, Masahiko Awaji and Shugo Watabe
    • 学会等名
      85TH ANNIVERSARY MEETING OF JAPANESE SOCIETY OF FISHERIES SCIENCE
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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