軟体動物で機能する強力なプロモーターの世界初の発見 －軟体動物の遺伝子を機能解析できる基盤技術に目処－

軟体動物で機能する強力なプロモーターの世界初の発見－軟体動物の遺伝子を機能解析できる基盤技術に目処－

2022年11月24日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇大学院农学研究科　助教　长泽一卫

【発表のポイント】

これまで见つかっていなかった、软体动物で机能する强力なプロモーター^※１の同定に世界で初めて成功した。
このプロモーターは二枚贝に感染するカキヘルペスウイルス1型^※２のDNA配列から単离され、OsHV-1プロモーターと命名された。
本プロモーターを利用することで、二枚贝をはじめとする软体动物において、外来遗伝子を导入した遗伝子组换え动物の作製や、过剰発现系を用いた遗伝子の机能解析が可能になると期待される。

【概要】

二枚贝をはじめとする水生无脊椎动物は、再生、适応、生殖、老化等において特笔すべき生物学的特徴を示し、その基盘となる遗伝子机能を解明することには高い学术的意义があります。これまでマウスやゼブラフィッシュ等のモデル动物における遗伝子の机能解析では、培养细胞や个体に研究対象となる标的遗伝子を导入し、过剰に発现させた表现型からその遗伝子机能を推定してきました（过剰発现系を用いた表现型解析）。この遗伝子の过剰発现には、プロモーターと呼ばれる顿狈础配列が不可欠です。しかし、水生无脊椎动物で十分に机能するものはこれまでありませんでした。この有効なプロモーターが无いことが技术的なボトルネックとなり、软体动物における遗伝子の机能解析を妨げている状况にありました。

東北大学大学院农学研究科水圏动物生理学分野のYoon Jeongwoong （ユンジョンウン）大学院生、横井勇人（よこいはやと）助教、尾定誠（おさだまこと）教授、長澤一衛（ながさわかずえ）助教のグループは、軟体動物で機能する強力なプロモーターを同定することに世界で初めて成功しました。

本研究グループは、カキヘルペスウイルス１型（Ostreid herpesvirus 1、OsHV-1）由来のPoshv117というDNA配列が、二枚貝を含む様々な動物種の細胞で強力なプロモーター活性を示すことを発見し、OsHV-1プロモーターと命名しました（図１参照）。

本成果は、2022年11月2日に国際科学誌Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）オンライン版で掲載されました。

本研究成果は主に、日本学術振興会科学研究費補助金基盤研究C「貝類造血機構の解明を目指したシングルセル解析と遺伝子改変技術の開発」および基盤研究A「二枚貝の脳ホルモンが制御する性分化と性成熟－その分子機構と種苗生産への展開－」により得られました。なお本成果は「新規プロモーター」として国際特許出願しています（出願番号: PCT/JP2022/030912, 出願日: 2022/08/15）。

図1. 本研究の概要　本研究ではカキヘルペスウイルス1型が有する全136遺伝子の中から、宿主への感染初期に高発現するORF117遺伝子に注目し、その上流領域が軟体動物の細胞で強いプロモーター活性を示すことを発見してOsHV-1プロモーターと命名した。さらにOsHV-1プロモーターによりGFPを発現するベクターをエレクトロポレーション法で遺伝子導入することで、ホタテガイ心筋細胞にGFPを高発現させることに世界で初めて成功した。

【用语解説】

注１）プロモーター
プロモーターとは、ゲノム顿狈础中に存在する遗伝子の上流领域の一部を指す。この领域に基本転写因子が结合することで、下流の遗伝子の転写が始まる。

注２）カキヘルペスウイルス1型
カキのヘルペスウイルス1型（Ostreid herpesvirus-1; OsHV-1）は、マガキなど二枚貝の幼生や稚貝に感染し、大量死に関与するDNAウイルス。OsHV-1は世界各地に分布しており、国や地域により遺伝子にわずかな変異がある。1990年代からフランスをはじめとするヨーロッパ沿岸で確認され、日本国内でも2010年代からカキ養殖がおこなわれている地域での感染が確認されている。

详细（プレスリリース本文）