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2016 年度 実績報告書

野生マウスの遺伝子プールから発掘した過体重と肥満抵抗性QTLの責任遺伝子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 16H04680
研究機関名古屋大学

研究代表者

石川 明  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (20211724)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードマウス / QTL / 肥満 / 体重
研究実績の概要

ヒトの過体重や肥満は、高血圧や糖尿病等の生活習慣病の元凶であることが近年明らかとなった。過体重と肥満を含めて生活習慣病は、QTLs(Quantitative Trait Loci)と呼ばれる複数の量的形質遺伝子座と環境要因が複雑に絡み合って発症する多因子性疾患である。しかし、過体重と肥満に関わるQTLsの責任遺伝子をヒトにおいて同定することは未だに容易ではない。今までに、研究代表者は、野生マウスの遺伝子プールから過体重と肥満抵抗性QTLsを発掘し、これらを2-4Mbのゲノム領域内に位置づけることに成功した。本研究では、近年開発された新しい分子生物学的解析手法を駆使して、これらのQTLsの最有力候補遺伝子を絞り込み、その責任遺伝子を同定する。また、その原因となるDNA変異の特定を試みる。
本年度は以下に示す2つを実施した。
1、最有力候補遺伝子の探索
以前に作製したコンジェニック系統とその遺伝的背景系統間のF2マウスの肝臓と白色脂肪組織から、常法に従って総RNAを抽出し、RT-PCR法によりcDNA を合成した。また、以前に行ったRNA-seq解析により差異が見られた16個の遺伝子の発現量の差異を確認するために、合成したF2のcDNA を用いてサイバーグリーン法によるリアルタイムPCR解析を行った。その結果、F2のディプロタイプ間でmRNA発現量の差異が確認できた遺伝子数は、肝臓で4個、白色脂肪組織で3個であった。その内、1個が両組織に共通していた。
2、ノックアウト(KO)マウスを用いた相補性テストによる責任遺伝子の同定
以前の研究成果により明らかとなった2個の候補遺伝子に関してKOしたマウスを既に保有している。この内、1種類のKOマウスをそれぞれ遺伝的背景系統マウスとコンジェニックマウスに交配し、相補性テストを開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

相補性テストに関する条件設定のための予備的交配実験の結果、当初の予想に反し、得られたマウスの環境要因が大きいことが判明した。そのため、環境要因をできる限り取り除くために交配方法を再検討し、交配を追加して相補性テストの本交配実験を行う必要が生じたため、本研究がやや遅延した。

今後の研究の推進方策

来年度は以下に示す2つのことを実施する。
1、最有力候補遺伝子の探索
平成28年度に得られた遺伝子発現量、F2のディプロタイプ、表現型の値を用いて因果関係推論テストを行い、最有力候補遺伝子を同定する。コンジェニック系統とその遺伝的背景系統マウスの肝臓からゲノムDNAを抽出し、最有力候補遺伝子のプロモーター領域等をシークエンス解析し、DNA変異を探索する。
2、ノックアウト(KO)マウスを用いた相補性テストによる責任遺伝子の同定
平成28年度に引き続き、1つ目のKOマウスを用いた相補性テストの交配実験を進める。また、2つ目のKOマウスを用いた相補性テストの交配実験を開始する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Identification of a putative quantitative trait gene for resistance to obesity in mice using transcriptome analysis and causal inference tests2017

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, A.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 12 ページ: e0170652

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0170652

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] マウスからのニワトリへのトランスレーショナルリサーチ ~ニワトリ量的形質遺伝子の同定を目指して~2016

    • 著者名/発表者名
      石川 明
    • 学会等名
      第15回JAB(Japanese Avian Bioresource Project Research Center)特別セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] マウスの成長形質関連遺伝子の探索2016

    • 著者名/発表者名
      石川 明
    • 学会等名
      日本動物遺伝育種学会第17回大会シンポジウム「ポストQTL時代のQTG・QTN研究の現状と展望」
    • 招待講演
  • [学会発表] マウス白色脂肪組織重量および腎臓重量に関わるQTLの責任遺伝子の探索2016

    • 著者名/発表者名
      牧野圭汰、石川 明
    • 学会等名
      日本動物遺伝育種学会第17回大会

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公開日: 2018-12-17  

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