魚卵を標的とした物質輸送システムの開発：バイオリアクターによる輸送体の大量生産

• 研究課題/領域番号: 18H02272
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分40040:水圏生命科学関連
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 平松 尚志 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (10443920)
• 研究分担者: 東藤 孝 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (60303111)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
• キーワード: 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

研究成果の概要

本研究の最終目標は、魚類の親魚から卵や仔稚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である。本研究では、小型魚のメダカを用い、卵母細胞への輸送を担うペプチドに蛍光蛋白質やリンカー蛋白質を付加したモデル輸送体を生産する遺伝子組換え魚の作出に成功し、モデル輸送体の輸送性状を確認した。これにより、将来的に大型魚を用いた生物工場の開発へ向けた技術基盤を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、有効物質を自由に魚卵・仔魚へ輸送できるようになると、将来的に創造性に富んだ様々な応用利用が期待できる。例えば、病原菌に対する抗体や抗菌物質の卵への輸送は、種苗の防疫に役立ち、また、遺伝子ベクター等の輸送は、簡便で大量処理の可能な遺伝子導入・欠損技術開発へ繋がる。さらに、生体内での組換え蛋白質生産技術を転用し、輸送体と融合した任意の組換え有効蛋白質を魚類の血液中に大量分泌し、魚卵に蓄積させる生物工場が実現できる。これにより、親魚催熟用の組換えホルモン生産や、他脊椎動物に比べ人畜共通感染症のリスクも低いことから、ヒトを対象とした組換え創薬生産への実用化も期待できる。

研究成果

• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 令和3年度日本水産学会春季大会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 飛田野祥平、東藤孝、平松尚志
  • 学会等名: 令和元年度日本動物学会北海道支部第64回大会
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://hlaboratory.g2.xrea.com/
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://hlaboratory.g2.xrea.com/index.html