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

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。

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。