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ゲノム編集ヤギを活用したコンディショナルノックアウトによる排卵制御中枢の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K19187
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分42:獣医学、畜産学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

大蔵 聡  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (20263163)

研究分担者 松山 秀一  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50455317)
森田 康広  帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (90818262)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードゲノム編集 / キスペプチン / エレクトロポレーション / 受精卵 / GnRH / 排卵 / ヤギ / 卵胞嚢腫
研究開始時の研究の概要

本研究では、ヤギをウシのモデル動物として用い、ヤギ受精卵におけるゲノム編集技術により作出したゲノム編集ヤギを用いてキスペプチン遺伝子を視床下部内局所でノックアウトし、卵胞嚢腫の病態モデルを作出することに挑戦する。ウシの受胎率は年々低下しており、畜産現場において解決すべき喫緊の課題である。受胎率低下の要因のひとつである卵胞嚢腫は、多くの卵胞が排卵することなく卵巣に存在することから、排卵を調節する視床下部神経機構の機能不全が原因と想定される。本研究では、ゲノム編集ヤギを活用した卵胞嚢腫病態モデルにより、家畜の卵胞嚢腫発症の分子機構、ひいては排卵制御中枢のメカニズムを明らかにすることをめざす。

研究成果の概要

本研究では、受精卵エレクトロポレーション法(GEEP法)を用いたヤギ受精卵におけるゲノム編集により、排卵を制御するキスペプチン神経系の特異的ノックアウトによって卵胞嚢腫モデルとなるゲノム編集ヤギを作出することを最終目標とし、その端緒となるキスペプチン遺伝子の全身性ノックアウトヤギの作出を試みた。エレクトロポレーション条件の検討およびその最適化を行い、体内受精卵(1細胞期胚)のゲノム編集により得られたゲノム編集胚を仮親ヤギに移植したところ、片アレルのキスペプチン遺伝子座に5塩基の欠損があるフレームシフト変異を生じたゲノム編集ヤギ個体を初めて得ることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、家畜におけるゲノム編集技術に欠かせない基本的な遺伝子工学および生殖工学技術を確立できたとともに、ゲノム編集技術により全身性キスペプチン遺伝子ノックアウトヤギの作出に見通しが立った。本研究の成果により、これまで報告のなかったヤギにおいてゲノム編集個体の作出技術を確立できたことは、学術的に大きな意義がある。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Estrogen increases <i>KISS1</i> expression in newly generated immortalized <i>KISS1</i>-expressing cell line derived from goat preoptic area2021

    • 著者名/発表者名
      OSHIMO Yukina、MUNETOMO Arisa、MAGATA Fumie、SUETOMI Yuta、SONODA Shuhei、TAKEUCHI Yukari、TSUKAMURA Hiroko、OHKURA Satoshi、MATSUDA Fuko
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 67 号: 1 ページ: 15-23

    • DOI

      10.1262/jrd.2020-053

    • NAID

      130007986318

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The neuroendocrine mechanism regulating pulsatile GnRH release in the hypothalamus in goats.2023

    • 著者名/発表者名
      Ohkura, S.
    • 学会等名
      Japan-Poland Joint Seminar “Cutting-edge Reproductive Physiology: Bridges to the Future of Research and Cooperation”
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The neuroendocrine mechanism regulating pulsatile GnRH release in the hypothalamus in goats.2023

    • 著者名/発表者名
      Ohkura, S.
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Mathematics and Natural Sciences (IConMNS) 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Kiss1ノックアウトヤギを用いた性腺刺激ホルモン放出ホルモンパルス発生機構の解析.2022

    • 著者名/発表者名
      近藤由梨・松山秀一・中村 翔・森田康広・稲谷結花・長尾勇佑・大蔵 聡
    • 学会等名
      令和4年度東海畜産学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on the method of gene delivery to the hypothalamic arcuate nucleus using goats and newly established goat kisspeptin neuron cell lines.2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuda, F., Okuda, K., Suetomi, Y., Kobayashi, K. and Ohkura, S.
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 50th Annual Meeting (Neuroscience 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of an immortalized KISS1-expressing cell line derived from goat preoptic area.2021

    • 著者名/発表者名
      Oshimo, Y., Munetomo, A., Magata, F., Suetomi, Y., Sonoda, S., Takeuchi, Y., Tsukamura, H., Ohkura, S. and Matsuda, F.
    • 学会等名
      The 54th Annual Meeting of the Society for the Study of Reproduction
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kiss1ノックアウトヤギを用いたパルス状性腺刺激ホルモン分泌制御機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      近藤由梨・森田康広・松山秀一・稲谷結花・長尾勇佑・大蔵 聡
    • 学会等名
      令和3年度愛知県農学系4機関による研究交流会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 名古屋大学大学院生命農学研究科動物生産科学研究室

    • URL

      https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~laps/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] プレスリリース:独自ゲノム編集技術を用いたゲノム編集ヤギ個体の作出に成功

    • URL

      https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2022/09/post-323.html?fbclid=IwAR3Bgm3VN84MxxrQD7U8f_moMNXLLjCII-9dQ0Jb-yMTRkq0ggJAkZ61aIA

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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