• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実施状況報告書

エビ類におけるワクチン効果判定ツールの探索‐哺乳類の抗体に代わる指標はあるのか?

研究課題

研究課題/領域番号 24580273
研究機関宮崎大学

研究代表者

伊丹 利明  宮崎大学, 農学部, 教授 (00363573)

研究分担者 酒井 正博  宮崎大学, 農学部, 教授 (20178536)
キーワードクルマエビ / 生体防御遺伝子 / サイトカイン関連遺伝子 / ワクチン / WSSV / PRDV / ビブリオ
研究概要

ワクチン投与あるいは生菌を接種したクルマエビの血球,リンパ様器官,鰓および心臓など主な循環器系組織からmRNAを抽出して,昨年度に構築した定量遺伝子発現解析を実施した。継時的にサンプリングして,遺伝子の変化を観察した。解析にあたっては,異物認識機構に関連する遺伝子と,ウイルス感染に特徴的に動くSOCSやアポトーシス関連遺伝子並びにサイトカイン関連遺伝子に注目した。
その結果、ワクチン投与や病原体接種によって特徴的に発現が変化するサイトカイン関連遺伝子としては、VEGF (血管内皮細胞増殖因子)1遺伝子を発見した。VEGF1は細菌体接種後6時間程度で顕著な発現量の増加がみられ、ウイルス接種によって108時間以降に発現量の増加がみられる。これに対して、VEGF2~4は、いずれの病原体を接種してもほとんど発現量に変化はない。VEGF1の性状は、全長845 bpで198アミノ酸をコードして、その分子量は約22.7 kDであった。astakine遺伝子はウイルス接種後108時間、つまりウイルスによって血球数が極端に低下する時期に、発現の上昇がみられた。そこで、astakine遺伝子の造血効果を検討するために、クルマエビの血液を抜いて、血球数を低下させたのち、さらにdsRNA astakineを接種してastakine遺伝子をノックダウンした。その結果、dsRNA astakineを接種していない個体では血球数は増加して、ほぼ正常な値に戻ったが、接種した個体では血球数の増加は見られなかった。astakine, MIF(マクロファージ遊走阻止因子)とDDT(MIF ファミリー)のリコンビナントタンパク質の作製に成功した。
以上のことから、VEGF1とastakineは感染に対して高感度に発現することから、ワクチン評価の指標として有望な候補遺伝子であることが解った。

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

本年度は、ワクチン投与や病原体感染に重要な働きをしているサイトカイン関連遺伝子を20種類以上検出することができた。中でも、多機能性でその起源も古いとされているIL-17のリガンドとレセプターを2種類ずつ検出することができたことは今後の実験の進展に大きな一歩となった。JAK/STAT経路の中のHopscotch (JAKのホモログ)、STAT, PIAS、SOCS 2A, 2B, 5, 6, 7など本経路の主要な遺伝子が明らかとなった。現在全長が明らかとなっているサイトカイン関連遺伝子は20種類となり、今後、ワクチン効果の解析や感染動態の解析に重要な指標となる。
リコンビナントタンパクの発現に関しては、当初予定していた昆虫細胞を用いた系ではastakineしか生成できなかった。しかし、大腸菌の系を用いた結果、MIFとDDPタンパクを生成することができた。今後、LPSの混入に注意して、これらのタンパクの機能性について検討することが可能となった。
以上のように、甲殻類で初めてとなるサイトカイン関連遺伝子が予想以上の数同定され、リコンビナントタンパクも一部生成することができた。これらは、ワクチン効果の判定や病原体感染の動態解析に重要な手がかりと考えられる。
以上の結果から、今年度の達成度はおおむね順調に進んでいると評価する。

今後の研究の推進方策

本年度で、種々のサイトカイン系の遺伝子が明らかとなったので、これらの遺伝子についてワクチンや病原体接種後の動態を詳細に調べる。本年度の副次的成果として、IL-17レセプター2が幼生期に発現が顕著に上昇することが明らかとなった。このような原始的なサイトカインとクルマエビの変態との関連性は極めて興味深い。また、ウイルス病はエビの幼生期には感染しないことから、このような観点からも今後サイトカインの研究を進めていきたい。これは、甲殻類の変態に伴うレセプター発現の変遷とウイルス感染という新たな研究局面を生み出すものと期待される。
エビ類はLPSに対して特に感受性が高い。そこで、リコンビナントタンパクの発現については、LPSの混入がないという理由で、昆虫細胞系でのタンパクを当初試みた。しかし、本年度の結果としては、生成できなかった。これは将来の研究の成否を大きく左右するとも考えられるので、大腸菌系でのタンパク生成を続けながら、昆虫細胞系でのタンパク生成の条件検討を続けたいと考えいている。大腸菌の系でMIFとDDPのリコンビナントタンパクの発現が可能となったので、次のようなアッセイ系を確立して、その機能を明らかにしたい。アッセイ系としては1)ボイデンチャンバー法を用いた血球の遊走阻止試験、2)キャピラリーチューブを用いた血球の遊走阻止試験、できれば、3)クルマエビ血球幹細胞を用いた血球の分化に関する培養系。
以上の結果をまとめると、1)平成26年度にはサイトカイン系の遺伝子の動態を種々の条件下で発現解析する、2)MIFとDDPのリコンビナントタンパクの機能を明らかにする。3)できれば、昆虫細胞系によるリコンビナントタンパク生成の条件検討を行う。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A rapid agglutinating antibodydetection method for the diagnosis of streptococcus dysgalactiae infection in farmed fish using recombinant surface immunogenic protein (rSd-Sip) -coated latex beads2014

    • 著者名/発表者名
      Issei Nishiki, Takayuki Minami, Toshiaki Itami, Terutoyo Yoshida
    • 雑誌名

      Fish Pathology

      巻: 49 ページ: 27-30

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deciphering of the Dual oxidase (Nox family) gene from kuruma shrimp, Marsupenaeus japonicus: Full-length cDNA cloning and characterization2013

    • 著者名/発表者名
      Inada, M., Kihara, K., Kono, T., Sudhakaran, R., Mekata, T., Sakai, M., Yoshida, T., Itami, T.
    • 雑誌名

      Fish and Shellfish Immunology

      巻: 34 ページ: 471 - 485

    • DOI

      10.1016/j.fsi.2012.11.026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression of the serum opacity factor gene and the variation in its upstream region in Streptococcus dysgalactiae isolates from fish2013

    • 著者名/発表者名
      Nishiki, I., Minami, T., Chen, S.-C., Itami, T., Yoshida, T.
    • 雑誌名

      Journal of General and Applied Microbiology

      巻: 58 ページ: 457 - 463

    • DOI

      10.2323/jgam.58.457

    • 査読あり
  • [学会発表] クルマエビ (Marsupenaeus japonicus) のサイトカインに関する研究:予測された立体構造の改善と病原体感染時の遺伝子発現動態について2014

    • 著者名/発表者名
      稲田真理、重吉大輔、湯井敏文、河野智哉、酒井正博、伊丹利明
    • 学会等名
      平成26年度 日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      函館
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Identification, Gene Expression during Infection of Pathogen and Knockdown of Free Radical Generation Enzymes in Kuruma Shrimp Marsupenaeus japonicus2014

    • 著者名/発表者名
      M. Inada, D. Shigeyoshi, T. Kono, M. Sakai, T. Itami
    • 学会等名
      17th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research International (SFRRI 2014)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20140323-20140324
  • [学会発表] Cytokine Homologue Genes in Kuruma shrimp Marsupenaeus japonicus: Gene Expression Analysis, Gene Knockdown and Prediction of Protein 3D Structure2013

    • 著者名/発表者名
      M. Inada, T. Yui, T. Itami, T. Kono, M. Sakai
    • 学会等名
      NRCT-JSPS Asian Core Program Symposium 2013
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      20131220-20131220
  • [学会発表] クルマエビ (Marsupenaeus japonicus) のJAK/STAT経路に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      稲田真理、湯井敏文、河野智哉、近藤秀裕、廣野育生、酒井正博、伊丹利明
    • 学会等名
      平成25年度 日本水産学会秋季大会
    • 発表場所
      津市
    • 年月日
      20130917-20130918
  • [学会発表] クルマエビのサイトカインに関する研究:VEGFおよびAstakineについて2013

    • 著者名/発表者名
      稲田真理、河野智哉、近藤秀裕、廣野育生、酒井正博、伊丹利明
    • 学会等名
      第25回 日本比較免疫学会学術集会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20130823-20130826
  • [学会発表] NOVEL CYTOKINE GENES FROM KURUMA SHRIMP Marsupenaeus japonicus: MIF AND VEGF ARE IMPORTANT IN THE INNATE IMMUNITY2013

    • 著者名/発表者名
      M. Inada, T. Yui, T. Kono, T. Yoshida, M. Sakai, T. Itami
    • 学会等名
      First International Conference of Fish and Shellfish Immunology
    • 発表場所
      Vigo, Spain
    • 年月日
      20130624-20130630
  • [学会発表] FREE RADICAL GENERATION ENZYME IN KURUMA SHRIMP Marsupenaeus japonicus: NOX FAMILY GENES SHOWED HIGH LEVEL EXPRESSION DURING WSSV INFECTION2013

    • 著者名/発表者名
      M. Inada, T. Yui, T. Kono, T. Yoshida, M. Sakai, T. Itami
    • 学会等名
      First International Conference of Fish and Shellfish Immunology
    • 発表場所
      Vigo, Spain
    • 年月日
      20130624-20130630
  • [学会発表] AN ANCIENT CYTOKINE GENE FROM KURUMA SHRIMP Marsupenaeus japonicus: ASTAKINE IS IMPORTANT IN THE INNATE IMMUNITY2013

    • 著者名/発表者名
      M. Inada, T. Yui, T. Kono, T. Yoshida, M. Sakai, T. Itami
    • 学会等名
      First International Conference of Fish and Shellfish Immunology
    • 発表場所
      Vigo, Spain
    • 年月日
      20130624-20130630
  • [学会発表] MOLECULAR CLONING, EXPRESSION ANALYSIS AND GENE KNOCKDOWN OF CATALASE GENE FROM KURUMA SHRIMP Marsupenaeus japonicus2013

    • 著者名/発表者名
      D. Shigeyoshi, M. Inada, T. Kono, T. Yoshida, M. Sakai, T. Itami
    • 学会等名
      First International Conference of Fish and Shellfish Immunology
    • 発表場所
      Vigo, Spain
    • 年月日
      20130624-20130630
  • [学会発表] Cytokine Homologue Genes in Kuruma Shrimp Marsupenaeus japonicus2013

    • 著者名/発表者名
      M. Inada, T. Yui, T. Kono, T. Yoshida, M. Sakai, T. Itami
    • 学会等名
      Jiont meeting: The 78th Meeting of the Japanese Society for Interferon and Cytokine Research & The 21th International Symposium of Macrophage Molecular and Cellular Biology
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20130512-20130516
  • [図書] 魚介類の微生物感染症の治療と予防2013

    • 著者名/発表者名
      伊丹利明
    • 総ページ数
      480
    • 出版者
      恒星社厚生閣
  • [備考] 研究室紹介

    • URL

      http://www.agr.miyazaki-u.ac.jp/~fishery/staff/staff07/

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi