魚類特有の成長調節メカニズムと指標に基づく増養殖魚診断

本研究はサケ科魚類をモデルとして、成長調節に関わる数種のホルモン・タンパク質の機能を明らかにし、それらを感度と方向性が異なる指標として組み合わせて、増養殖魚の成長とストレスを高精度で診断することを目的としている。本年度は以下の成果を得た。インスリン様成長因子（IGF）-1とIGF結合タンパク（IGFBP）-2bについて大腸菌発現系を用いて組換えタンパクの作製を行った。まずチオレドキシンとヒスチジンタグを融合パートナーとした組換えサケ（rs）IG-1とIGFBP-2bを発現させた。そして、rsIGF-1についてはトロンビンによる酵素処理を行って融合パートナーを切断し、逆相クロマトグラフィーにより精製した。一方、rsIGFBP-2bは融合パートナーを付けた状態でアフィニティー精製した。ゲノム編集実験については、研究協力者が所属する米国冷水養殖研究所にて、ニジマスIGFBP-2bのF1ノックアウト（KO）F1個体を作出した。得られた血清を解析したところIGFBP-2bバンドの消失が確認された。上述の融合パートナーが付加されたrsIGFBP-2bを用いて、時間分解蛍光免疫測定系（TR-FIA）の確立を行った。給餌もしくは絶食した個体標識ニジマスより得られた血清を解析したところ、血中IGFBP-2b量は絶食により減少し、個体の成長率と正の相関を示した。このことから、血中IGFBP-2bは成長の指標として使用可能であると考えられた。他魚種への展開については、研究協力者がニホンウナギ仔魚においてigfとigfbpのmRNA量を定量し、絶食に対する反応を調べた。結果、igf-1は予想に反して絶食個体で高かった。一方、igfbp-1aはサケ科魚類と同様に絶食で増加した。これらのことからigfの絶食に対する反応は魚種もしくは発達ステージにより異なることが示唆された。

本研究はサケ科魚類をモデルとして、成長調節に関わる数種のホルモン・タンパク質の機能を明らかにし、それらを感度と方向性が異なる指標として組み合わせて、増養殖魚の成長とストレスを高精度で診断することを目的としている。本年度は以下の成果を得た。インスリン様成長因子（IGF）-1とIGF結合タンパク（IGFBP）-2bについて大腸菌発現系を用いて組換えタンパクの作製を行った。まずチオレドキシンとヒスチジンタグを融合パートナーとした組換えサケ（rs）IG-1とIGFBP-2bを発現させた。そして、rsIGF-1についてはトロンビンによる酵素処理を行って融合パートナーを切断し、逆相クロマトグラフィーにより精製した。一方、rsIGFBP-2bは融合パートナーを付けた状態でアフィニティー精製した。ゲノム編集実験については、研究協力者が所属する米国冷水養殖研究所にて、ニジマスIGFBP-2bのF1ノックアウト（KO）F1個体を作出した。得られた血清を解析したところIGFBP-2bバンドの消失が確認された。上述の融合パートナーが付加されたrsIGFBP-2bを用いて、時間分解蛍光免疫測定系（TR-FIA）の確立を行った。給餌もしくは絶食した個体標識ニジマスより得られた血清を解析したところ、血中IGFBP-2b量は絶食により減少し、個体の成長率と正の相関を示した。このことから、血中IGFBP-2bは成長の指標として使用可能であると考えられた。他魚種への展開については、研究協力者がニホンウナギ仔魚においてigfとigfbpのmRNA量を定量し、絶食に対する反応を調べた。結果、igf-1は予想に反して絶食個体で高かった。一方、igfbp-1aはサケ科魚類と同様に絶食で増加した。これらのことからigfの絶食に対する反応は魚種もしくは発達ステージにより異なることが示唆された。