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不凍タンパク質を利用した低温牛胚保存法による牛胚移植の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 20K06370
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分42010:動物生産科学関連
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

阪谷 美樹  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, グループ長 (00355687)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード牛 / 体外受精 / 凍結保存 / 耐凍性 / 受胎率 / 不凍タンパク質 / 体外受精卵 / III型不凍タンパク質 / 胚 / 牛胚 / 胚凍結
研究開始時の研究の概要

本研究では効率的な後継牛生産を実現するため、生存性が高く移植後の高い受胎率を期待できる牛胚保存法を開発することを目的とする。
凍結時の氷晶形成を抑制し、耐凍性を高める効果が報告されている魚類由来不凍タンパク質(AFP)を用い、汎用性が高い-20~-30℃での緩慢凍結法を応用した低温保存技術を開発する。さらにAFPを用いることで、細胞毒性を有する従来の耐凍剤の使用を減らし、胚の生存性を高める効果を検討する。受胎率の低下により後継牛確保が問題となっている乳用種への胚移植や、夏季の交配への適応可能性を明らかにし、畜産酪農現場における効率的な後継牛生産技術の開発を目指す。

研究成果の概要

本課題では低温保存においても受胎率が低下せず、過大子などの問題が生じにくい無血清の培養及び凍結培地を用いた牛体外受精胚保存法を検討した。耐凍性を高めるIII型不凍タンパク質(AFP III)1.0 ug/mLで1時間前処理し、AFP III 1.0 ug/mLの凍結液で緩慢凍結を行った牛体外受精胚は融解後の生存性に優れ、ストレスタンパク質の発現が有意に抑制されたことから、AFP IIIの添加が体外受精胚の耐凍性を高めることが示唆された。また移植試験結果でも対照区より高い受胎率が得られ、無血清凍結液でのAFP III 1.0 ug/mLの添加は耐凍性を高め受胎率を担保できる可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多くの胚を安価に生産できる体外受精凍結保存胚を利用することが増加する牛胚移植の需要を満たす。一方で凍結保存胚は受胎率が低くその改善が長く望まれている。本研究成果は一般の食品にも使われる不凍タンパク質を活用し、血清を含まない培養・凍結液を用いて融解後の生存性や移植成績もよい胚保存法を提示したことで、生産コストを抑えた効率的な牛生産に貢献することが期待される。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 暑熱環境での胚移植による受胎性改善の可能性2022

    • 著者名/発表者名
      阪谷 美樹
    • 雑誌名

      日本胚移植学雑誌

      巻: 3(3) ページ: 127-131

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The effect of the supplementation of type III anti-freeze protein on cryotolerance of bovine in vitro-produced blastocysts2023

    • 著者名/発表者名
      Miki Sakatani, Masafumi Miwa, Kaiyu Kubota
    • 学会等名
      50th International Embryo Technology Society Annual Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 胚移植による暑熱ストレス下の受胎率改善の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      阪谷 美樹
    • 学会等名
      第5回日本胚移植技術研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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