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2018 年度 実施状況報告書

非哺乳類におけるグレリンの存在意義:胃腸管に対する作用と遺伝子改変動物の作出

研究課題

研究課題/領域番号 17K07478
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター

研究代表者

海谷 啓之  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (40300975)

研究分担者 今野 紀文  富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 講師 (50507051)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードグレリン / モチリン / メダカ / GHS-R / MLN-R
研究実績の概要

本研究は、グレリンやそのファミリーホルモンであるモチリンの非哺乳類における存在意義を探る目的で、ゲノム編集技術を用い、目的遺伝子を欠損させた動物を作出して、その動物に異常が生ずるか否かを解析する。哺乳類の研究において、遺伝子欠損動物は(KO)軽微な食欲や代謝の異常が認められるが、成長ホルモンの分泌には影響はなく、予想されたような結果は得られていなかった。
本年度は前年度からの継続で、メダカにおいてゲノム編集技術のひとつであるTALENを用いてグレリン、モチリン、またはそれらの受容体の遺伝子を欠損させた動物の作出ならびに繁殖に注力した。
メダカにおいてグレリン受容体(GHS-R)は前腸や中腸に多く、ついで脳、後腸でその遺伝子が発現している。また、モチリン受容体(MLN-R)は主に脳、眼、腎臓、雌の場合にはこれに加えて卵巣で遺伝子発現が認められる。ホルモンの遺伝子発現についてはモチリンは前腸で中・後腸の2倍程度の遺伝子発現が認められた。一方、グレリンはメダカでは遺伝子が欠損している。
このような背景の中、GHS-R-KOについては10または7塩基欠損の系統がF1で得られ、現在その子どもであるF2を繁殖、育成中である。またMLN-R-KOについては成長しているのは雌ばかりで雄が見られない。ヘテロを掛け合せてホモを得る作業を進めている。雌は卵巣でMLN-Rで高発現していたことがこのことと関連している可能性が示唆される。

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

メダカの繁殖時期は春から夏場が最盛期である。それから産卵可能になるまで成育させる必要があるが、概ね順調に成長し、F2を得られる段階まできている。ホモ同士を掛け合せることによって、一気にKO動物の生産効率が増すので、そこから個体を用いた実験が始められると思っている。

今後の研究の推進方策

ホモ同士の掛け合わせによってKO動物が大量に得られてから摂食行動実験、繁殖実験、またグレリンとモチリンのダブルKO動物を作出するなど、さまざまな実験を通して、グレリンとモチリンのメダカにおける存在意義を探れるものと期待している。研究最終年度であるが、まずはKO動物を確実に作出することを目的とし、さらに研究を進めたい。

次年度使用額が生じた理由

研究の進捗状況に応じた物品支出を適正に行った結果、やや少ない購入のなった。翌年度は動物の作出も進み、消耗品の物品購入も増えると予想されるため、合わせて使用する予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件)

  • [雑誌論文] Structural determination, distribution, and physiological actions of ghrelin in the guinea pig.2018

    • 著者名/発表者名
      Okuhara Y, Kaiya H, Teraoka H, Kitazawa T.
    • 雑誌名

      Peptides

      巻: 99 ページ: 70-81

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2017.11.010.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peripherally injected ghrelin and leptin reduce food hoarding and mass gain in the coal tit (Periparus ater).2018

    • 著者名/発表者名
      Henderson LJ, Cockcroft RC, Kaiya H, Boswell T, Smulders TV.
    • 雑誌名

      Proc Biol Sci.

      巻: 285 ページ: 1879

    • DOI

      10.1098/rspb.2018.0417.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ghrelin, corticosterone and the resumption of migration from stopover, an automated telemetry study.2018

    • 著者名/発表者名
      Eikenaar C, Hessler S, Ballstaedt E, Schmaljohann H, Kaiya H.
    • 雑誌名

      Physiol Behav.

      巻: 194 ページ: 450-455

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2018.06.036.

    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2019-12-27  

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