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2014 年度 実績報告書

オプトジェネティクス技術を用いた反芻家畜における卵胞発育制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J10480
研究機関名古屋大学

研究代表者

末富 祐太  名古屋大学, 生命農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワードKNDyニューロン / アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター / Creリコンビナーゼ / チャネルロドプシン(ChR2) / アーキアロドプシン(ArchT)
研究実績の概要

「視床下部弓状核KNDyニューロンが、卵胞発育を促すGnRHパルスの発生中枢である」という仮説を証明するために、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを用いた遺伝子導入により、KNDyニューロン特異的にチャネルロドプシン(ChR2)またはアーキアロドプシン(ArchT)を発現する遺伝子導入ヤギを作出している。
今年度は、AAVベクターを作製するのに必要なDNAコンストラクトの作製を進めた。loxP配列で挟まれたChR2またはArchT遺伝子がプロモーターの下流に逆向きに挿入されたプラスミドベクターを作製した。ChR2とArchTをKNDyニューロン特異的に発現させるために、KNDyニューロンのみに発現するTAC3遺伝子のプロモーターの制御下でCreリコンビナーゼが発現するAAVベクターの作製も開始した。ヤギ視床下部神経細胞株を用いたルシフェラーゼアッセイを行い、ヤギTAC3の-834~+166領域が十分なプロモーター活性を有することを確認した。現在、この領域の下流にCreリコンビナーゼ遺伝子をもつAAVベクターを作製している。
さらに、ヤギ弓状核にAAVベクターを注入する方法を検討した。染色液注入により、注入液量や流速などのヤギ弓状核への最適な注入条件を確立した。次に、4種の血清型(AAV-1, 2, 5, DJ)のAAVベクターを注入し、AAV-1およびDJがヤギ脳内への遺伝子導入に適した血清型であることを特定した。また、ヤギ脳内に注入したものと同一の4種のAAVベクターを、ヤギ視床下部神経由来細胞株に感染させたところ、AAV-2、5およびDJで遺伝子導入効率が高いことが確認された。今後、生体内外で遺伝子導入が確認されたAAV-DJを、ヤギ脳内への遺伝子導入に用いる予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画では、今年度にAAVベクターの作製とヤギ弓状核へのAAV注入条件の検討を実施する予定であった。目的のヤギ作出に必要なAAVベクター作製にあたって、ChR2またはArchT遺伝子を発現するDNAコンストラクト作製を完了している。また、ヤギ作出で使用するプロモーター領域を決定し、この領域を含むAAVベクターを生成するのに必要なプラスミドベクターを現在作製中である。さらに、AAVベクターによりヤギ脳内に遺伝子を導入する方法を検討した。まず、染色液を用いて、ヤギ脳への最適な注入条件を決定した。次に、4種類の血清型のAAVベクターを実際にヤギ脳内に注入し、ヤギ脳内に遺伝子導入するのに最適な血清型を特定した。以上の通り、すべてのAAVベクターの作製が終了しているわけではないが、おおむね目的を達成できており、次年度中には目的のヤギの作出を完了する予定である。

今後の研究の推進方策

今後の推進方策は、ChR2またはArchT遺伝子をKNDyニューロン特異的に発現する遺伝子導入ヤギの作出を進め、完了させることである。目的のヤギ作出に必要なAAVベクター作製を早期に完了し、次年度中に目的のヤギを完成させることを目標とする。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] The Luteinising Hormone Surge-Generating System is Functional in Male Goats as in Females: Involvement of Kisspetin Neurons in the Medial Preoptic Area2015

    • 著者名/発表者名
      F. Matsuda, K. Nakatsukasa, Y. Suetomi, Y. Naniwa, D. Ito, N. Inoue, Y. Wakabayashi, H. Okamura, K.-I. Maeda, Y. Uenoyama, H. Tsukamura and S. Ohkura
    • 雑誌名

      Journal of Neuroendocrinology

      巻: 27 ページ: 57-65

    • DOI

      doi:10.1111/jne.12235

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Oestrogen-Induced Activation of Preoptic Kisspeptin Neurones May be Involved In the Luteinizing Hormone Surge in Male and Female Japanese Monkeys2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe, Y. Uenoyama, J. Suzuki, K. Takase, Y. Suetomi, S. Ohkura, N. Inoue, K.-I. Maeda and H. Tsukamura
    • 雑誌名

      Journal of Neuroendocrinology

      巻: 26 ページ: 910-918

    • DOI

      doi:10.1111/jne.12227

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Establishment of immortalized neuronal cell lines derived from goat hypothalamus2014

    • 著者名/発表者名
      Yuta Suetomi, Hiroko Tsukamura, Satoshi Ohkura and Fuko Matsuda
    • 学会等名
      World Congress of Reproductive Biology (WCRB) 2014
    • 発表場所
      Edinburgh, UK
    • 年月日
      2014-09-02 – 2014-09-04
  • [学会発表] Establishment of immortalized neuronal cell lines derived from domestic ruminant hypothalamus2014

    • 著者名/発表者名
      Y Suetomi, M Kato, S Matsuyama, K Kimura, H Tsukamura, S Ohkura and F Matsuda
    • 学会等名
      9th International Ruminant Reproduction Symposium
    • 発表場所
      北海道帯広市
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-29
  • [学会発表] アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを用いたシバヤギ視床下部への遺伝子導入法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      奥田 雄大, 松田 二子, 末富 祐太, 小林 憲太, 大蔵 聡
    • 学会等名
      第107回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      北海道帯広市
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-24
  • [学会発表] ニューロキニンB作動薬の末梢投与は黒毛和種雌ウシの黄体形成ホルモン分泌および卵胞発育を促進する2014

    • 著者名/発表者名
      加藤 雅大, 末富 祐太, 伊藤 太祐, 佐々木 拓弥, 難波 陽介, 三須 良介, 大石 真也, 藤井 信孝, 松田 二子, 大蔵 聡
    • 学会等名
      第107回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      北海道帯広市
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-24

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公開日: 2016-06-01  

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