Analysis of vitellogenesis in fish using genome genome editing technology

利用基因组编辑技术分析鱼类卵黄发生

• 批准号: 21K05764
• 负责人: 東藤 孝
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05764/
• 关键词: 卵黄形成; 油球; 卵黄球; 中性脂質; 卵黄タンパク質; リポタンパク質; メダカ; ゲノム編集; 卵形成; 脂質; タンパク質; 卵成長

本研究は、魚類の卵母細胞における広義の卵黄物質、すなわち中性脂質（油球）と卵黄タンパク質（卵黄球）の蓄積機構について、それらに関わる重要な分子群の機能を最先端のゲノム編集技術を用いることにより解析し、明らかにすることを目的としている。メダカを研究モデルとし、「課題1：油球形成機構の解析」と「課題2：卵黄球形成機構の解析」の2課題を設定して研究を進めている。課題1：油球形成に重要な役割を担っていることが予想される酵素（リポタンパクリパーゼ：Lpl）について、メダカ卵濾胞組織における2種lpl mRNA（lpl1およびlpl2）の卵母細胞の発達段階に伴う発現変化を定量的PCR法により解析した。その結果、2種lpl mRNA発現量はともに卵黄形成の進行に伴い増加し、卵黄形成後期にピークを示した後、卵成熟期において有意に減少した。CRISPR/Cas9システムを用い、lpl1への変異導入を施したメダカ（F0）を作出した。さらにF0と野生型メダカとの交配により得られたF1において、フレームシフトを伴う変異を持つヘテロlpl1-KOメダカの作出が確認できた。課題2：卵黄タンパク前駆物質（ビテロジェニン：Vtg）の卵内への取り込みに必要な3種のリポタンパク質受容体（Lr7、Lr8、Lrp13）のそれぞれについて、メダカ卵濾胞での発現解析ならびに、KO魚の作出とそれらの表現型解析を進めている。3種受容体のうち、Lr7およびLr8について、定量的PCR法により、卵巣を含む各体組織における遺伝子発現分布を調べた。その結果、lr7は腸で有意に高い発現が見られたが、卵巣での高発現は認められなかった。一方、lr8は卵巣に特異的な高発現が観察された。CRISPR/Cas9システムを用い、lrp13-KOメダカの作出を試みた。その結果、lrp13への変異導入に成功したと考えられるF0個体が得られた。

This study は, fish の oocytes に お け る hiroo righteousness の yolk substance, す な わ ち neutral lipid (oil) と yolk タ ン パ ク mass (yolk) の accumulation institutions に つ い て, そ れ ら に masato わ る important molecular group of の な function を most apex の ゲ ノ ム を compiling technology with い る こ と に よ り parsing し, Ming ら か に す る こ と を purpose と し て い る. メ ダ カ を research モ デ ル と し, "topic 1: oil ball which agency の parsing" と "topic 2: yolk ball formation institutions の parsing" を の 2 subject setting し を て research into め て い る. Topic 1: oil ball form に cut を bear important な service っ て い る こ と が to think さ れ る enzyme (リ ポ タ ン パ ク リ パ ー ゼ : Lpl) に つ い て, メ ダ カ eggs follicular organization に お け る 2 kinds of Lpl mRNA (lpl1 お よ び lpl2) の oocytes の 発 da Duan Jie に with う 発 now - the を quantitative PCR method に よ り parsing し た. そ の results, two kinds of LPL mRNA 発 now quantity は と も に vitellogenesis の に with い raised plus し, late vitellogenesis に ピ ー ク を shown し た, egg maturation after に お い て intentionally に reduce し た. CRISPR/Cas9システムを uses システムを and lpl1へ <s:1> variations to introduce を for seeding たメダカ (F0) を to create <s:1> た. さ ら に F0 と wild-type メ ダ カ と の mating に よ り have ら れ た F1 に お い て, フ レ ー ム シ フ ト を with う - different を hold つ ヘ テ ロ lpl1 - KO メ ダ カ の make が confirm で き た. Topic 2: yolk タ ン パ ク 駆 before material (ビ テ ロ ジ ェ ニ ン : vacations) の egg へ の take り 込 み に necessary な three の リ ポ タ ン パ ク mass by let body (Lr7, Lr8, Lrp13) の そ れ ぞ れ に つ い て, メ ダ カ eggs follicular で の 発 now parse な ら び に, KO fish の と そ れ ら の phenotype parsing を into め て い る. Three kinds of the capacity of body の う ち, Lr7 お よ び Lr8 に つ い て, quantitative PCR method に よ り, egg 巣 を containing む each organization に お け る heritage 伝 son 発 now distribution を adjustable べ た. The そ そ results show that the lr7 で intestine で is intentionally に high and <s:1> occurrence が is seen in られたが, and the oocyte で <s:1> high occurrence is found in められな で った. One party, lr8 に oocyte に special な high appearance が観 observation された. CRISPR/Cas9システムを is used to conduct を experiments みた with システムを and lrp13-KOメダカ メダカ. Youdaoplaceholder0 そ result, lrp13へ <e:1> variation import に successful たと たと examination of えられるF0 individual が obtain られた.

项目成果

Knock out of a major vitellogenin receptor gene with eight ligand binding repeats in medaka (Oryzias latipes) using the CRISPR/Cas9 system

使用 CRISPR/Cas9 系统敲除青鳉 (Oryzias latipes) 中具有八个配体结合重复的主要卵黄蛋白原受体基因

• DOI: 10.1016/j.cbpa.2021.110967
• 发表时间: 2021
• 期刊: Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular &amp; Integrative Physiology
• 作者: Namgung Jin;Mizuta Hiroko;Yamaguchi Yo;Nagata Jun;Todo Takashi;Yilmaz Ozlem;Hiramatsu Naoshi
• 通讯作者: Hiramatsu Naoshi