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肥育牛におけるUCP1の発現調節機構解明と生産性への影響

研究課題

研究課題/領域番号 20H03130
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42010:動物生産科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

松井 徹  京都大学, 農学研究科, 名誉教授 (40181680)

研究分担者 舟場 正幸  京都大学, 農学研究科, 教授 (40238655)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワード畜産学 / 栄養学 / UCP1 / 肥育牛
研究開始時の研究の概要

研究代表者らは、肥育牛の脂肪・筋組織において、エネルギー浪費の責任遺伝子であるUCP1が発現していることを明らかにしてきた。また、予備的な検討で、肥育牛の脂肪組織で時折認められるUCP1発現の高い個体の飼料効率はとくに低いことも見出している。この結果は、UCP1発現増加を介してエネルギー消費が亢進し、飼料効率にまで影響を与える可能性を示唆しており、全身のエネルギー代謝におけるUCP1発現の意義を示している。本研究では、1. 脂肪・筋組織におけるUCP1 mRNA発現量と肥育牛の生産性の関係、2. ウシにおけるUCP1発現に影響を及ぼすエクソソームや内分泌因子、ならびに飼料因子を明らかにする。

研究成果の概要

脱共役タンパク質(UCP)1は、適応性熱産生の責任分子であり、効率的な肉牛肥育にマイナスに働く。本研究において、1. ウシUCP1遺伝子の特徴ならびに発現制御、2. 肥育牛の脂肪・筋組織におけるUCP1発現と生産性の関係、3. 筋系細胞におけるUCP1発現誘導条件の解明を試みた。ウシUCP1遺伝子には変異体があること、筋組織でのUCP1発現は速筋線維の形成と関係すること、内因性BMP経路はUCP1発現を抑制すること、脂肪・筋組織におけるUCP1発現は生産性と明確な関係を示さないことが明らかになった。また、マウス筋系細胞ではBMP7がUCP1発現を正に制御していることも明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脱共役タンパク質(UCP)1はエネルギー浪費タンパク質なので肉牛での発現は低い方が良い。ヒトやマウスとは異なり、ウシUCP1は筋組織でも発現する。ウシUCP1発現に関して詳細に解析したところ、ヒトやマウスでの知見を必ずしも適用できないことが明らかになった。これは比較生物学上の基礎知見として有用である。ウシUCP1発現制御に関してウシ個体、細胞、遺伝子を用いて解析することにより、より効率的な肉牛生産法の開発が可能になる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Possibility of uncoupling protein 1 expression in bovine fast-twitch muscle fibers2023

    • 著者名/発表者名
      Diao Z, Shimokawa F, Yoshioka H, Itoyama E, Matsumura M, Murakami M, Kitamura S, Nagase H, Matsui T, Funaba M.
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 85 号: 6 ページ: 587-591

    • DOI

      10.1292/jvms.23-0057

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Factors affecting the induction of uncoupling protein 1 in C2C12 myogenic cells.2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Diao Z, Murakami M, Shimokawa F, Matsui T, Funaba M.
    • 雑誌名

      Cytokine

      巻: 157 ページ: 155936-155936

    • DOI

      10.1016/j.cyto.2022.155936

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and expression of bovine Ucp1 variants2022

    • 著者名/発表者名
      Diao Zhicheng、Murakami Masaru、Sato Reiichiro、Shimokawa Fumie、Matsumura Manami、Hashimoto Osamu、Onda Ken、Shirai Mitsuyuki、Matsui Tohru、Funaba Masayuki
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids

      巻: 1867 号: 4 ページ: 159111-159111

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2022.159111

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulatory expression of uncoupling protein 1 and its related genes by endogenous activity of the transforming growth factor‐β family in bovine myogenic cells2021

    • 著者名/発表者名
      Abd Eldaim MA.、Zhao K、Murakami M、Yoshioka H、Itoyama E、Kitamura S、Nagase H、Matsui T、Funaba M.
    • 雑誌名

      Cell Biochemistry and Function

      巻: 39 号: 1 ページ: 116-125

    • DOI

      10.1002/cbf.3592

    • NAID

      120007181753

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Factors affecting expression and transcription of uncoupling protein 2 gene2020

    • 著者名/発表者名
      Kim DH、Sadakane H、Nishikiori Y、Matsumura M、Ikeda M、Diao Z、Jha R、Murakami M、Matsui T、Funaba M.
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 82 号: 12 ページ: 1734-1741

    • DOI

      10.1292/jvms.20-0444

    • NAID

      130007961713

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ウシUcp1遺伝子における4つのバリアントの同定とその発現2022

    • 著者名/発表者名
      村上賢・下河史枝・佐藤礼一郎・恩田賢・舟場正幸
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ウシ脱共役タンパク質1バリアントの同定と発現2021

    • 著者名/発表者名
      Diao Zhicheng・村上賢・佐藤礼一郎・下河史枝・恩田賢・白井明志・松井徹・舟場正幸
    • 学会等名
      第71回関西畜産学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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