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2018 年度 実績報告書

家畜の遺伝子疾患および不良形質の分子基盤の解明とその予防に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17F17106
研究機関鹿児島大学

研究代表者

大和 修  鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (80261337)

研究分担者 RAHMAN MOHAMMAD  鹿児島大学, 共同獣医学部, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-07-26 – 2020-03-31
キーワード動物遺伝子疾患 / 不良形質 / ライソゾーム病 / 先天代謝異常症
研究実績の概要

黒毛和種のライソゾーム病については、全ゲノム解析データに基づいて、当初最も疑わしいと疾患と考えられていたガラクトシアリドーシスおよびシアリドーシスの原因遺伝子であるCTSAおよびNEU1の配列をイントロン領域も含め詳細に調査した。その結果、NEU1遺伝子には候補となりうる変異は認められなかったが、CTSA遺伝子のイントロン12のスプライシング領域にスプライシングに影響を与える可能性がある候補変異(c.1252-12C>G)が認められた。この候補変異の遺伝子型を識別するTaqManプローブを作成して、臨床的な健康な黒毛和種集団を調査したところ、同変異を保有する牛はある程度高い比率で存在したため、同疾患の原因にはなっていないと示唆された。
黒毛和種の白質変性症については、これまでの免疫組織化学の実験結果から、メープルシロップ尿症の可能性があることが示唆されていたため、同疾患に関わる数種の遺伝子群を調査したが、この牛の全ゲノムデータの質にも問題があるため、現在までに候補となる変異を選択できていない。
また、本年度については、黒毛和種の虚弱子牛症候群の主要原因となっているイソロイシルrRNA合成酵素異常症の変異保有牛の検索を加えて、同疾患のキャリア率算定のための迅速遺伝子型検査法を開発し、同疾患のヘテロ接合体キャリア率の調査を開始した。
さらに、本年度新たに、本研究予算によって、新たに1件(犬の遅発型神経セロイド・リポフスチン症)について、次世代シーケンサーを用いた全ゲノムシーケンス解析を実施することができた。現在、本疾患に関連する遺伝子(十数種類)を調査して、原因変異の候補となる配列を選択しているところである。

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

黒毛和種の2疾患(ライソゾーム病および神経白質変性症)については、現在までに原因変異は同定されていないが、全ゲノムデータを用いて、着実に候補遺伝子の調査を進められている。
また、黒毛和種の生産性に影響を及ぼす遺伝的不良形質であるイソロイシルrRNA合成酵素異常症のヘテロ接合体牛の検索と分子疫学調査を、本研究プランに新たに加えることができた。
さらに、新たに犬の遅発型神経セロイド・リポフスチン症の全ゲノムシーケンスデータを取ることができたため、これまで調査している疾患(オロット酸尿症およびメチルマロン酸尿症)ともに解析は着実に進められる。

今後の研究の推進方策

牛の2疾患(ライソゾーム病および神経白質変性症)については、全ゲノム解析データに基づいて、その中から候補となる変異を選択してその真偽について個別に評価し、原因変異同定を目指す。
伴侶動物の先天代謝異常症(ライソゾーム病、オロット酸尿症、メチルマロン酸尿症、等)についても、全ゲノム解析データに基づいて、その中から候補となる変異を選択してその真偽について個別に評価し、原因変異同定を目指す。
黒毛和種のイソロイシルrRNA合成酵素異常症に関するヘテロ接合体キャリアの分子疫学調査を実施し、同疾患原因変異が同定された年(2013年)前後の変異アレル頻度の変化を明らかにするとともに、生産性への影響を評価する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

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

  • [雑誌論文] Risk factors associated with reproductive performance in Japanese dairy cows: vaginal discharge with flecks of pus or calving abnormality extend time to pregnancy.2019

    • 著者名/発表者名
      Okawa H, Goto A, Yamato O, Wijayagunawardan MMP, Vos PLAM, Taniguchi M, Takagi M.
    • 雑誌名

      J Vet Med Sci

      巻: 81 ページ: 95-99

    • DOI

      10.1292/jms.18-0259

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fructo-oligosaccharides (DFA III) feed supplementation for mitigation of mycotoxin exposure in cattle - clinical evaluation by a urinary zearalenone monitoring system.2018

    • 著者名/発表者名
      Toda K, Uno S, Kokushi E, Shiiba A, Hasunuma H, Matsumoto D, Ohtani M, Yamato O, Shinya U, Wijayagunawardane MPB, Fink-Gremmels J, Taniguchi M, Takagi M.
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 10 ページ: E223

    • DOI

      10.3390/toxins10060223

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Changes in lectin-binding patterns in the kidneys of canines with immune-complex mediated glomerulonephritis.2018

    • 著者名/発表者名
      Yabuki A, Hamamoto T, Rahman MM, Yamato O.
    • 雑誌名

      J Vet Med Sci

      巻: 80 ページ: 1562-1566

    • DOI

      10.1292/jms.18-0331

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Genetic disorders in animals: the clinicopathological findings providing a clue for the diagnosis and scientific researches.2018

    • 著者名/発表者名
      Osamu Yamato
    • 学会等名
      18th Congress of the International Society for Animal Clinical Biochemistry
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Screening for mutant alleles of GM1 and GM2 gangliosidoses in Japanese dog breeds.2018

    • 著者名/発表者名
      5.Mohammad Mahbubur Rahman, Martin L. Katz, Gray S. Johnson, Md Shafiqul Islam, Martia Rani Tacharina, Moeko Shiroma-Kohyama, Akira Yabuki, Osamu Yamato.
    • 学会等名
      18th Congress of the International Society for Animal Clinical Biochemistry
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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