mRNAホルモンを用いた汎用性・実用性に優れた新しい魚類催熟法の開発

利用 mRNA 激素开发一种新的鱼类催熟方法，用途广泛且实用

• 批准号: 22K19205
• 负责人: 森田 哲朗
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Tokyo University of Marine Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19205/
• 关键词: mRNAホルモン; 生殖腺刺激ホルモン; 新規催熟法; 人工mRNA

養殖魚の生産効率向上に向けた親魚のより高効率な催熟法の開発が課題である。従来は、親魚へのヒト由来の生殖腺刺激ホルモン（GTH）投与が多く成功を収めてきた一方、GTHは生物種ごとに高い特異性を持ち、HCGが効かない魚種も多い。そこで、魚類の組換えGTHを用いた催熟も検討されてきたが、非常に高価であり実用性が低い。ここで申請者は、人工mRNAを用いれることで、種特異性の問題をクリアしつつ、安価であることも両立した新規の魚類催熟法を確立できると考えた。すなわち、魚類GTHをコードする人工mRNAを親魚に投与し、GTHタンパク質を親魚自身に過剰生産させ、成熟を誘起する戦略である。2022年度は、哺乳類において最も効果が高いと報告される修飾が施された人工mRNAが魚類にも効果的か否かを検証した。魚種としてはニベを、産生させるタンパク質としては黄体形成ホルモン（LH）を選択した。まず、ニベLHをコードするcDNAを鋳型として人工mRNAを合成した。この際、哺乳類では最も翻訳効率の高い核酸異性体であるN1-メチルシュードウリジンを使用した。得られた人工mRNAを成熟したメスのニベ（体重250g）に20μg/kgの投与量で筋肉注射を行った。この結果、人工mRNAの投与の有無にかかわらず卵成熟は起こらず、血中の性ステロイドホルモン濃度も変動は見られなかった。（エストラジオール17β）を測定したところ、有意な変動は見られなかった。以上のことから、本実験では人工mRNAによる催熟効果が全く見られず、その原因も不明であった。2023年度は、ゼブラフィッシュ等のモデル魚類を用い、GFP等のレポータータンパク質を用いて、人工mRNAの翻訳効率を検証すると同時に、各種修飾の最適化を実施する。2024年度は最適化された修飾を施した人工LH-mRNAを再合成し、ニベやアジ等の養殖対象区における催熟を試みる。

面临的挑战是开发一种更有效的父母衰老方法，旨在提高养殖鱼类的生产效率。传统上，许多成功地从人来起源了促性腺激素（GTH），但GTH对每个物种都具有很高的特异性，并且许多物种没有有效的HCG。因此，尽管已经研究了重组的GTH鱼，但它非常昂贵且不实用。这里的申请人认为，通过使用人工mRNA，可以建立一种新的鱼类农业方法，该方法既便宜又可以实现，同时也可以清除物种特异性问题。换句话说，这种策略涉及对父母鱼类编码鱼类的人工mRNA，导致父鱼过度生产GTH蛋白本身，从而导致成熟。在2022年，我们检查了据报道在哺乳动物中最有效的修饰人工mRNA是否也有效。选择Nive作为鱼类，并选择黄褐色激素（LH）作为产生它的蛋白质。首先，使用编码Nive LH作为模板的cDNA合成人造mRNA。在这种情况下，使用了哺乳动物翻译效率最高的核酸异构体N1-甲基丙啶。以20μg/kg的剂量将所得的人造mRNA注射到成熟的女性（重量为250G）中。结果，无论是否执行人造mRNA的给药，都不会发生卵成熟，并且观察到血液中性类固醇激素的浓度没有变化。当测量雌二醇17β时，未观察到显着变化。结果，在该实验中未观察到人工mRNA的成熟作用，原因尚不清楚。在2023财年，诸如斑马鱼等模型鱼类将使用记者蛋白（例如GFP）来验证人工mRNA的翻译效率，同时还优化了各种修饰。在2024财政年度，我们将重新同步人工LH-MRNA，并进行优化的修改，并试图在要种植的耕种地区（例如Nivet和Horse Mackerel）中成熟它们。

项目成果

Polymerase chain reaction-based species identification of chub mackerel (Scomber japonicus), blue mackerel (Scomber australasicus), and their hybrids using a species-specific InDel marker

使用物种特异性 InDel 标记，基于聚合酶链反应对鲭鱼 (Scomber japonicus)、蓝鲭鱼 (Scomber australasicus) 及其杂交种进行物种鉴定

• 发表时间: 2023
• 期刊: Fish genetics and breeding science
• 作者: Ryosuke Yazawa;Reoto Tani;Wataru Kawamura;Onur Eyuboglu;Tetsuro Morita.
• 通讯作者: Tetsuro Morita.