課 題 番 号 GS010 先 端 研 究 助 成 基 金 助 成 金 ( 最 先 端 次 世 代 研 究 開 発 支 援 プログラム) 実 施 状 況 報 告 書 ( 平 成 24 年 度 ) 本 様 式 の 内 容 は 一 般 に 公 表 されます 研 究 課 題 名 研 究 機 関 部 局 職 名 氏 名 異 種 間 精 原 細 胞 移 植 を 用 いた 大 型 食 用 海 産 魚 種 苗 生 産 の 低 エネルギー 化 技 術 の 開 発 国 立 大 学 法 人 東 京 海 洋 大 学 先 端 科 学 技 術 研 究 センター 准 教 授 竹 内 裕 1. 当 該 年 度 の 研 究 目 的 本 研 究 では 宿 主 ( 小 型 海 産 魚 )の 生 殖 腺 体 細 胞 に 包 まれた 異 種 ( 大 型 海 産 魚 ) 由 来 ドナー 精 原 細 胞 が 配 偶 子 形 成 を 開 始 し 正 常 な 配 偶 子 へと 分 化 するためには どのような 条 件 が 必 要 となるのか?を 明 らかにすることで 精 原 細 胞 移 植 によるドナー 由 来 配 偶 子 生 産 技 術 ( 代 理 親 魚 技 術 )の 完 成 を 目 指 す 具 体 的 には 1) 生 理 学 的 条 件 ( 遺 伝 的 距 離 および 配 偶 子 形 成 過 程 での 体 内 温 度 環 境 )を 戦 略 的 に 組 み 合 わせた 宿 主 とドナー 間 での 移 植 実 験 を 行 う 2) 三 倍 体 ( 不 妊 化 ) 宿 主 を 用 いることで ドナー 精 原 細 胞 に 対 して 宿 主 生 殖 腺 内 での 細 胞 学 的 ニッチを 与 える の2 点 に 着 目 し それぞれを 単 独 および 同 時 に 行 った 場 合 に ドナー 由 来 の 配 偶 子 形 成 過 程 がどのように 進 行 するかを 解 析 する 実 験 には 世 界 的 に 重 要 な 養 殖 対 象 海 産 魚 であるニベ 科 およびアジ 科 魚 類 を 用 いる 宿 主 は 全 長 10 cm 体 重 100g(6 ヶ 月 齢 程 度 )で 成 熟 に 至 る 小 型 で 陸 上 水 槽 飼 育 が 容 易 なニベ(ニベ 科 ニベ 属 )を 用 いる 昨 年 度 までの 研 究 において ニベを 用 いた 同 種 間 での 精 原 細 胞 移 植 (ドナーにはGFP 遺 伝 子 導 入 ニベ を 用 いた)により 宿 主 ニベにドナー 由 来 の 卵 および 精 子 を 生 産 させることに 成 功 した さらに 同 種 間 移 植 においても ドナー 由 来 の 配 偶 子 を 高 効 率 に 生 産 するためには 宿 主 の 三 倍 体 化 による 不 妊 化 が 有 効 であることを 明 らかにした これまでに 異 種 ドナー5 種 のうちオオニベ ブリ カンパチの 精 原 細 胞 を 三 倍 体 ニベ 宿 主 へ 移 植 する 実 験 を 修 了 しており 現 在 それら 宿 主 魚 を 成 熟 させるための 飼 育 試 験 を 継 続 して いる 残 りの 異 種 ドナー 候 補 2 種 のうちロウニンアジは 幼 魚 の 確 保 および 精 原 細 胞 の 分 離 方 法 の 最 適 化 を 行 っている レッドドラムについては 平 成 24 年 度 に 台 湾 の 養 魚 場 において 精 巣 のサンプリングを 行 う 準 備 を 進 めている 各 魚 種 の 移 植 後 精 原 細 胞 の 追 跡 の 際 のツールとして 用 いる 分 子 マーカー 遺 伝 子 の 単 離 についても 終 了 している 平 成 24 年 度 は 引 き 続 き 異 種 ドナー 魚 種 の 宿 主 ニベへの 精 原 細 胞 移 植 を 継 続 し 宿 主 生 殖 腺 内 にお けるドナー 精 原 細 胞 の 増 殖 および 分 化 について 調 査 する さらに 性 成 熟 に 達 した 代 理 親 ニベから 配 偶 子 を 採 取 し ドナー 種 由 来 の 配 偶 子 が 生 産 されているかをDNA 解 析 により 調 査 する 最 後 に ドナー 由 来 の 卵 および 精 子 を 生 産 する 雌 雄 各 々の 代 理 親 ニベを 交 配 することで ドナー 由 来 種 苗 の 生 産 を 試 みる 以 上 の 実 験 により 異 種 間 精 原 細 胞 移 植 により ドナー 由 来 の 精 子 と 卵 を 生 産 する 雌 雄 各 々の 代 理 親 ニ ベ を 作 出 する 1
2. 研 究 の 実 施 状 況 これまでの 研 究 では 宿 主 として 用 いるニベに 対 して 近 縁 種 のニベ 科 魚 類 から1 種 (オオニベ) 遺 伝 的 に 離 れたアジ 科 魚 類 から2 種 (ブリ カンパチ)をドナーとして 実 験 を 行 ってきた これらのいずれのドナ ー 魚 種 を 用 いた 場 合 でも 移 植 後 1か 月 後 では 宿 主 生 殖 腺 内 へのドナー 精 原 細 胞 の 生 着 が 高 い 割 合 で 確 認 された しかしながら その 後 ( 少 なくとも6か 月 以 内 )の 配 偶 子 形 成 過 程 において ドナー 由 来 生 殖 細 胞 はほとんどが 消 失 し(RT-PCR 解 析 ) ニベ 宿 主 による 異 種 ドナー 由 来 配 偶 子 の 生 産 には 成 功 していな い また これまでのところ 三 倍 体 処 理 により 不 妊 化 したニベを 宿 主 に 用 いた 場 合 でも 異 種 ドナー 由 来 配 偶 子 の 生 産 には 至 っていない そこで 平 成 24 年 度 には 現 時 点 での 最 大 の 課 題 である ニベ 宿 主 に よる 異 種 ドナー 由 来 配 偶 子 の 生 産 を 達 成 するため2つの 研 究 に 着 手 した 1つは ニベ 科 魚 類 の 中 から 新 たなドナー 候 補 魚 を 選 定 し 移 植 実 験 を 用 いること もう1つは 三 倍 体 化 以 外 の 新 たな 宿 主 の 不 妊 化 技 術 の 開 発 と 不 妊 魚 の 宿 主 としての 利 用 である これらの 研 究 過 程 で 平 成 24 年 度 には 大 別 して 下 記 の 4つの 研 究 成 果 が 得 られた (1) 同 科 異 属 間 での 精 原 細 胞 移 植 により ドナー(シログチ) 由 来 の 異 種 精 子 を 生 産 するニベの 作 出 に 成 功 した( 図 1) (2) ニベの 同 種 間 移 植 では ドナー 由 来 配 偶 子 の 生 産 効 率 (ドナー 由 来 配 偶 子 を 生 産 した 宿 主 魚 の 割 合 および F1 世 代 中 に 出 現 するドナー 由 来 子 孫 の 出 現 率 )は 三 倍 体 宿 主 を 用 いた 場 合 に 飛 躍 的 に 高 まることを 明 らかにした (3) ニベ(ニベ 科 ニベ 属 )とシログチ(ニベ 科 シログチ 属 )を 交 雑 して 得 られた F1(ニベ シログチ) 雑 種 は 自 身 の 生 殖 細 胞 ( 内 在 性 生 殖 細 胞 )を 欠 失 した 不 妊 魚 となることを 発 見 した (4) ニベシロ 不 妊 雑 種 を 宿 主 として 用 いた 場 合 その 宿 主 生 殖 腺 内 では ドナー (ニベ) 由 来 の 生 殖 細 胞 が 増 殖 分 化 し 機 能 的 なドナー 由 来 配 偶 子 が 生 産 されることを 発 見 した この 結 果 は ニベシロ 不 妊 雑 種 がドナー 配 偶 子 の 生 産 を 目 的 とした 宿 主 魚 として 利 用 可 能 であることを 示 している 2
3. 研 究 発 表 等 雑 誌 論 文 計 3 件 ( 掲 載 済 み- 査 読 有 り) 計 3 件 Biological characteristics of fish germ cells and their application to developmental biotechnology. Yoshizaki G, Okutsu T, Morita T, Terasawa M, Yazawa R, Takeuchi Y. Reprod Domest Anim. 2012 Aug;47 Suppl 4:187-92. Gonadal development and fertility of triploid grass puffer Takifugu niphobles induced by cold shock treatment. Hamasaki M, Takeuchi Y, Miyaki K, Yoshizaki G. Mar Biotechnol (NY). 2012 Apr;15(2):133-44. Characterization of lymphocyte antigen 75 (Ly75/CD205) as a potential cell-surface marker on spermatogonia in Pacific bluefin tuna Thunnus orientalis. K. Nagasawa, M. Miwa, R. Yazawa, T. Morita, Y. Takeuchi, G. Yoshizaki. Fish. Sci. 2012. 78, 791-800. ( 掲 載 済 み- 査 読 無 し) 計 0 件 ( 未 掲 載 ) 計 0 件 会 議 発 表 計 9 件 専 門 家 向 け 計 9 件 Modification of fatty acid metabolic pathway by transgenesis in the nibe croaker (Nibea mitsukurii). Naoki Kabeya; Yutaka Takeuchi; Yoji Yamamoto; Ryosuke Yazawa; Yutaka Haga; Shuichi Satoh; Goro Yoshizaki. XV International Symposium on Fish Nutrition and Feeding. Molde, Norway. 4-7/June/2012. Preservation of bluefin tuna germ cells by vitrification of whole testis. S. Seki, R. Yazawa, Y. Iwasaki, T. Morita, Y. Takeuchi, G. Yoshizaki. The 9th Asia-Pacific Marine Biotechnology Conference. Kochi 2012, July 13-16. 養 殖 対 象 海 産 魚 種 を 用 いた 精 原 細 胞 異 種 間 移 植 技 術 ( 代 理 親 魚 技 術 )の 開 発 竹 内 裕 平 成 24 年 度 日 本 水 産 学 会 北 海 道 支 部 大 会 若 手 の 会 記 念 講 演 会 網 走 2012 年 12 月 15 日 東 京 湾 における 大 型 アナゴ 類 の 資 源 生 態 II. 性 比 と 成 熟 下 村 友 季 子 本 村 大 地 竹 内 裕 片 山 知 史 秋 山 清 二 脂 肪 酸 代 謝 酵 素 遺 伝 子 導 入 ニベの 作 出 2. 各 組 織 における 外 来 遺 伝 子 の 発 現 と 脂 肪 酸 組 成 壁 谷 尚 樹 竹 内 裕 矢 澤 良 輔 芳 賀 穣 佐 藤 秀 一 吉 崎 悟 朗 黄 体 形 成 ホルモン 放 出 ホルモンアナログ(LHRHa)の 経 口 投 与 によるゴマサバの 産 卵 誘 発 高 橋 孝 太 朗 佐 藤 健 太 矢 澤 良 輔 竹 内 裕 森 田 哲 朗 吉 崎 悟 朗 海 産 魚 における 代 理 親 魚 技 術 の 開 発 : 三 倍 体 宿 主 を 用 いたドナー 由 来 次 世 代 の 高 効 率 生 産 吉 川 廣 幸 竹 内 裕 井 野 靖 子 岩 田 岳 壁 谷 尚 樹 矢 澤 良 輔 吉 崎 悟 朗 人 為 交 雑 によるニベ 科 不 稔 性 雑 種 の 探 索 と 雑 種 宿 主 の 代 理 親 魚 技 術 への 利 用 吉 川 廣 幸 井 野 靖 子 町 田 有 里 矢 澤 良 輔 竹 内 裕 3
半 閉 鎖 循 環 型 10 m3 水 槽 を 用 いたスマの 継 続 的 な 産 卵 誘 発 矢 澤 良 輔 竹 内 裕 佐 藤 健 太 町 田 有 里 高 橋 孝 太 郎 吉 崎 悟 朗 一 般 向 け 計 0 件 図 書 計 0 件 産 業 財 産 権 出 願 取 得 状 況 ( 取 得 済 み) 計 0 件 ( 出 願 中 ) 計 0 件 計 0 件 Webページ (URL) 国 民 との 科 学 技 術 対 話 の 実 施 状 況 東 京 海 洋 大 学 先 端 科 学 技 術 研 究 センター 竹 内 研 究 室 Webサイト http://www.kaiyodai.ac.jp/sentanken/takeuchi/takeuchi.html 東 京 海 洋 大 学 竹 内 研 究 室 @ 館 山 ステーション 新 着 情 報 (ブログ) http://d.hatena.ne.jp/yutakat1975/ 1) 埼 玉 県 立 熊 谷 西 高 校 理 数 科 校 外 実 習 における 講 義 および 施 設 案 内 生 徒 40 名 : 教 員 3 名 (2012 年 8 月 ) 2) 第 31 回 海 とさかな 自 由 研 究 作 品 コンクール 体 験 学 習 ツアー( 朝 日 新 聞 社 主 催 ) 小 学 4~6 年 生 30 名 : 引 率 10 名 (2012 年 8 月 10 日 ) 3) 新 宿 区 小 中 学 校 合 同 宿 泊 研 修 会 における 講 義 学 校 教 員 20 名 (2012 年 8 月 21 日 ) 4) ひらめき ときめきサイエンス サバにマグロを 産 ませる~ 魚 の 代 理 親 (だいりおや) 技 術 ~ 小 学 5~6 年 生 30 名 (2012 年 8 月 29 日 ) 5) コアSSH 長 崎 SSH 科 学 プロジェクト 研 修 会 最 新 の 海 産 魚 の 種 苗 生 産 技 術 について 学 ぶ 講 義 およ び 実 習 長 崎 県 立 長 崎 鶴 洋 高 等 学 校 生 徒 3 名 : 教 員 1 名 (2013 年 1 月 12~13 日 ) 新 聞 一 般 雑 誌 等 掲 載 計 1 件 房 日 新 聞 2013 年 2 月 13 日 サバにマグロを 産 ませる 細 胞 移 植 による 代 理 親 技 術 の 研 究 進 む その 他 4. その 他 特 記 事 項 4
様 式 19 別 紙 2 課 題 番 号 GS010 実 施 状 況 報 告 書 ( 平 成 24 年 度 ) 助 成 金 の 執 行 状 況 本 様 式 の 内 容 は 一 般 に 公 表 されます 1. 助 成 金 の 受 領 状 況 ( 累 計 ) ( 単 位 : 円 ) 直 接 経 費 間 接 経 費 1 交 付 決 定 額 2 既 受 領 額 ( 前 年 度 迄 の 累 計 ) 3 当 該 年 度 受 領 額 4(=1-2- 3) 未 受 領 額 既 返 還 額 ( 前 年 度 迄 の 累 計 ) 113,000,000 69,800,000 24,720,000 18,480,000 0 33,900,000 20,940,000 7,416,000 5,544,000 0 146,900,000 90,740,000 32,136,000 24,024,000 0 2. 当 該 年 度 の 収 支 状 況 ( 単 位 : 円 ) 直 接 経 費 間 接 経 費 1 前 年 度 未 執 2 当 該 年 度 受 領 額 3 当 該 年 度 受 取 利 息 等 額 ( 未 収 利 息 を 除 く) 4(=1+2+ 3) 当 該 年 度 収 入 5 当 該 年 度 執 6(=4-5) 当 該 年 度 未 執 430,392 24,720,000 25,150,392 24,526,525 623,867 450,774 7,416,000 7,866,774 7,866,774 0 当 該 年 度 返 還 額 881,166 32,136,000 0 33,017,166 32,393,299 623,867 0 3. 当 該 年 度 の 執 内 訳 ( 単 位 : 円 ) 金 額 備 考 物 品 費 8,988,251 海 産 魚 類 用 飼 育 水 槽 海 水 冷 却 装 置 実 験 試 薬 等 旅 費 881,613 研 究 調 査 ( 和 歌 山 県 オーストラリア 台 湾 ) 海 外 研 究 者 招 聘 謝 金 人 件 費 等 13,064,278 博 士 研 究 員 人 件 費 生 物 飼 育 員 人 件 費 その 他 1,592,383 塩 基 配 列 解 析 委 託 費 機 器 修 理 費 等 水 槽 移 動 作 業 費 直 接 経 費 計 24,526,525 間 接 経 費 計 7,866,774 32,393,299 4. 当 該 年 度 の 主 な 購 入 物 品 (1 品 又 は1 組 若 しくは1 式 の 価 格 が50 万 円 以 上 のもの) 仕 様 型 性 能 単 価 金 額 納 入 設 置 研 究 機 関 物 品 名 数 量 等 ( 単 位 : 円 ) ( 単 位 : 円 ) 年 月 日 名 超 軽 量 パーソナル NanoDrop Lite 1 869,400 869,400 24.4.18 東 京 海 洋 大 学 分 光 光 度 計 プリンター 無 イワキ 製 投 げ 込 み 式 冷 却 装 500HPS-M サー 1 885,150 885,150 24.6.1 東 京 海 洋 大 学 置 モスタットTC-201 付 電 源 線 長 30m 0