2023.2.13. (page 1)
名古屋大学大学院生命農学研究科
動物科学専攻ニュース 〜最近の研究成果など〜
詳しくはHPをご覧ください。各研究室の名前をクリックすると研究室HPに移動します。

動物遺伝育種学【専攻の概要】動物科学専攻では、生理学、形態学、遺伝学、ゲノム科学などの基礎科学と、畜産学、水産学、昆虫科学、実験動物学を含む応用科学を基盤とした先端的な動物科学研究を通じて、哺乳類、鳥類、魚類、昆虫類など動物の多様な機能を分子・細胞から個体・集団レベルで統合的に解明することを目指しますています。さらにこれら機能の利用技術の開発を図り、持続的な食料生産と健康の向上を通じた豊かな人間生活の実現を目指しています。
【前期課程卒業後の進路】
民間企業（食品、製薬、化粧品、IT、鉄道、医療機器、商社など）
地方公務員（研究試験場等を含む）
後期課程へ進学 など【後期課程卒業後の進路】
大学教員
博士研究員（国内、国外）
民間企業（食品、製薬など）
公的研究機関、国連機関など【隅山健太教授、石川明准教授、山縣高宏助教】
動物ゲノム発現調節領域を操作し新しい形質を実現
量的形質などの表現型はゲノムの遺伝子発現調節領域により制御されています。
ゲノム機能の解析を行い、胚操作とゲノム編集技術により発現調節領域を書き換えることで、これまでにない動物形質デザインを目指します。

食と健康に有用な遺伝子を発見し、利用する日本鶏の遺伝資源から、温和で美味しい卵肉を生産する遺伝子を発見して社会実装し、肥満と飢餓のない世界を目指します。加齢によりメラニン色素合成能を獲得するマウスの原因遺伝子を同定し、健康の増進に役立てます。

ゲノム・エピゲノムダイナミクス

動物形態学【一柳健司教授、大谷仁志助教】【本道栄一教授、飯田敦夫助教】

SINE転移によるクロマチン構造の変化

動物の形態進化の原動力としてのウイルス内在化

レトロトランスポゾンのSINE（マウスゲノムに150万コピーある）が転移することによってクロマチン構造の区画化が起こり、遺伝子発現量が変化することを明らかにし
ま し た 。 つ ま り 、 SINE は 転 移 によってゲノムによってゲノムを変え、付随するエピゲノムも変え、そして遺伝子発現状態も変えます。(Ichiyanagi et al. MBE 2021)

動物が持つ多様な形態は、ゲノム情報により決定している。我々はゲノムを変化させ、進化の原動力となる要因の一つとして、ウイルスに注目している。これまでに、脳心筋炎ウイルスのゲノム配列が宿主の染色体ゲノムに内在化し、配列情報が子孫へと遺伝することを見出した（Iida et al.,bioRxiv,2020）。今後は、この改変が遺伝子発現や形質に与える影響を解析し、ウイルスが現在でも進化の原動力として機能し得ることを示す。

ヒトとチンパンジーのiPS細胞を利用して、エピゲノム進化に内在性レトロウイルスが関与することを解明
ヒトとチンパンジーのiPS細胞のChIP-seq解析を行い、エピゲノムの種間差は転写因子結合部位の変異や内在性レトロウイルスの転移によって生じたことを明らかにしました。（Hirata et al. MBE 2022）
iPS細胞のコロニー感染マウス（F1小型）脊椎動物の繁殖形態の多様性に関する研究

グーデア科胎生魚

カダヤシ目グーデア科に属する胎生魚の妊娠機構が、哺乳類とは異なる仕組みで形作られていることを示した（Iida etal.,PNAS,2019）。今後は妊娠と出産を制御する分子機構の解析を進め、脊椎動物の多様な繁殖形態の謎を追求する。

動物統合生理学

動物生殖科学【吉村崇教授、大川妙子准教授、金尚宏特任講師、塚田光助教、中山友哉特任助教】【束村博子教授、上野山賀久准教授、井上直子准教授】

動物は私たちが思いもよらない巧みな方法で環境の変化に適応しています。私たちの研究室では哺乳類、鳥類、魚類など、様々な動物を対象として動物の身体の仕組みを分子、細胞、個体、行動レベルで統合的に理解し、制御することを目指しています。特に様々な動物が持つユニークな能力に最先端技術を適用することで、動物が持つ巧みな生存戦略を解明しています。
また、世界屈指の有機合成化学者とタッグを組んで、食料の増産やヒトの病気の克服に貢献する分子の開発にも取り組んでいます。

研究室で扱っている様々な動物や化合物が雑誌の表紙を飾りました

生殖はウシやブタなどの家畜の生産に必要不可決です。私たちの研究は、ほ乳類の生殖を支配する脳内メカニズムを解明し、その成果を応用することを目的とします。キスペプチンニューロンを頂点とする脳と性腺のインタラクションによる巧みな制御メカニズムの解明や、栄養と生殖の関係などについて、主にラットなどの実験動物をモデルとして、研究を行っています。得られた成果を家畜へ応用するための共同研究も活発に行っています。私たちの最新の成果はこちらへ。

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名古屋大学大学院生命農学研究科
動物科学専攻ニュース 〜最近の研究成果など〜
詳しくはHPをご覧ください。https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/graduate-school/grsc-doubutsu.html

動物栄養科学

動物生産科学【村井篤嗣教授】【大蔵 聡 教授、松山秀一 准教授、中村 翔 特任准教授】

代謝性疾患の発症に関わる栄養学的因子と環境因子
哺乳類や鳥類における代謝性疾患の発症は遺伝的な違いに加えて、栄養状態や環境などの影響を受けます。
我々は、母ドリに頻発する脂肪肝や、疾患モデルラットを用いた炎症の発症機構の解明を進めています。最近、ビタミンCの欠乏が脂肪肝が引き起こす炎症反応を悪化させることを見つけ出しました。
卵に抗体が集積する機構の解明と機能性卵の開発

家畜の生産効率を向上させるため、基礎研究（繁殖制御機構の解明）から応用研究（受胎率向上技術の開発）まで幅広く研究を展開しています。
家畜の繁殖を制御する中枢メカニズムの解明
1細胞期受精卵を用いたゲノム編集技術により、繁殖を調節するキスペプチンの働きを改変したヤギを作出し、家畜の増産につながる繁殖機能の制御機構の解明に取り組んでいます。

ゲノム編集ヤギの誕生

https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2022/09/post-323.html

トリの卵黄には母ドリの抗体が豊富 ビタミンC合成不能ラットに含まれています。私達は、最近、卵黄に抗体を取り込む受容体を見つけま Fc
した。この取り込みの仕組を利用して4 of 7新しい卵の開発を目指します。
トリ抗体の立体構造

ウシの低受胎要因解明と受胎率向上技術の開発
ウシの子宮におけるミトコンドリア機能の低下が、受胎率低下の一因であることを明らかにしました (Matsuyama
HAGIHARA.
et al., 2023) 。
膨張したミトコンドリア（電顕写真）
ET AL

1 µm

鳥類バイオサイエンス

水圏動物学【西島謙一教授、奥嵜雄也助教】【山本直之教授、阿部秀樹准教授、後藤麻木助教、萩尾華子特任助教】

生殖細胞特異的GFP発現ニワトリの作製

モデル魚のメダカやゼブラフィッシュ、および各種非モデル魚を対象に、感覚器、神経系、運動器、行動について、分子、形態、生理から個体レベルまで研究しています。得られた知見を養殖や漁業に活かすことを目指しています。

鳥類では遺伝子操作が困難なことが大きなハードルでした。将来精子・卵子になる胚細胞である始原生殖細胞にゲノム編集を施し、レシピエント胚に移植することで、始原生殖細胞特異的にGFP蛍光を発するニワトリを作製しました。また、ゲノム編集に適したCRISPR/Cas9発現
ニワトリの作製にも成功しています。
生殖細胞形成メカニズムを解明し、将来的には稀少鳥類の保存や新規有用ニワトリ系統の作製効率化につながるこ胚生殖腺におけるGFPの発現とが期待されます。

魚の視覚回路を解明
繁殖行動関連神経ペプチドのも と も と 魚 は 視 覚 路 を ２ つ 放出・感覚情報処理制御機構持っていたが、水産重要種を 魚の繁殖行動を制御している神経ペ多く含むグループでは１つし プチドの働きを調べるため，脳内にかないことを明らかにし、哺 存在する単一ニューロンから，乳類との共通点も発見しまし 「いつ・どこから︖」
ペプチドが放出されるた(Hagio et al., 2018, 2021)。 のか，直接可視化して調べています。

フグ科魚類繁殖および採餌・毒化における嗅覚機構

卵に医薬品を作らせる
ニワトリの卵は、インフルエンザなどのワクチン生産に使用されたり、最近では遺伝子組換えによって抗体などの医薬品タンパク質を生産したりするのに使われます。こうしたプロセスを効率的に行うニワトリを作製しています。

魚が行う特殊な摂餌行動を可能にする感覚器や神経機構も調査しています。

F I G U R E 3 Detection of eGFP expression in G1 embryonicprimordial germ cells (PGCs). (a) Flow cytometric analysis of 2.5-day
embryonic blood. Blood cells were stained with the anti-SSEA-1antibody. a and b gates indicate SSEA-1+eGFP− and SSEA-1+eGFP+cells, respectively. (b) Distribution of eGFP-PGCs in the genital ridgesof 3.5-day transgenic embryos. The eGFP fluorescence of dissectedtrunks was observed from the ventral aspect. Genital ridge regions
were surrounded by dotted lines. (c) Flow cytometric analysis ofeGFP-PGCs in the genital ridges of 3.5-day transgenic embryos. a andb gates indicate SSEA-1+eGFP− and SSEA-1+eGFP+ cells, respectively

資源昆虫学【池田素子教授、浜島りな助教】

視覚弁別を用いた学習行動、記憶の制御機構
色々な系統のメダカ、アフリカツメガエルの幼生、成体を用いて色弁別・形態弁別による学習記憶が成立するのか、行動学的に探求しています。

フグはフグ毒（テトロドトキシン）を他の生物を食べる事で取込み，毒や異性を惹きつける“フェロモン”として使っています。そのために関わる嗅覚と嗅覚情報を脳が処理する仕組みを調べています。

害虫制御学

F I G U R E 4 Primordial germ cell (PGC)-specific expression of eGFP
in gonads of transgenic embryos. (a) Flow cytometric analysis of eGFPPGCs in the gonads of 6.5-day transgenic embryos. Gonadal cells werestained with an anti-SSEA-1 antibody. a and b gates indicate SSEA1+eGFP− and SSEA-1+eGFP+ cells, respectively. (b) Distribution ofeGFP-PGCs in the gonads of 6.5-day transgenic embryos comparedwith a nontransgenic control. (c) Immunohistochemistry of 6.5-day
transgenic gonads. Frozen sections were stained with the anti-eGFP
antibody and anti-SSEA-1 antibody【水口智江可准教授】

昆虫が持っている未知の生命機能を研究し，昆虫を生物農業生産に対する虫害の圧力は想像以上に大きく、対策を資源として有効に活用することを目指しています．具体的
怠ると収量が大幅に減少します。私たちは昆虫の生理を詳しには，昆虫に特異的なウイルスの構造や増殖の仕組み，ウく調べることを通じて、既存の防除体系に組み入れ可能な新イルス感染細胞に特異的に発現する新奇な昆虫機能の開発
しい技術要素を開発し、持続可能な農業生産に貢献すること
expressed eGFP, suggesting that eGFP was specifically expressed inをもとめて研究を行っています．
the PGCs of the gonads (Figure 4c), but not in SSEA-1-negative cells, を目指しています。具体的な研究内容は以下の通りです。
) and homozygous geneas PRDM14 heterozygous (PRDM14+/eGFP

which contain both somatic and differentiated germ cells at this stage.

核多角体病ウイルス(NPV)
感染に対する昆虫細胞のCollectively,
these results show that eGFP is expressed in PGCs inembryonic blood and the gonads of G1 transgenic chicken, reflecting
抗ウイルス応答the expression pattern of endogenous PRDM14. Therefore, PGCs cantrapped (PRDM14eGFP/eGFP) chickens was analyzed at various devel-

殺虫剤の作用機構に関する研究

opmental stages. PRDM14eGFP/eGFP embryos were detected at theblastodermal stage at a slightly lower frequency than Mendelian pre-

殺虫剤が昆虫体内で標的とする分子に対する作用を詳しく
dictions (Table 1). Although eGFP-fluorescence was below the detection
調べ、害虫と他の生物の間で毒性に差が現れるメカニズムを
be detected by eGFP fluorescence.
limit in the blastoderms of either PRDM14or PRDM14
NPV感染に対する抗ウイル
In order to investigate the function of PRDM14 in embryonic 明らかにしようとしています。
embryo by flow cytometric analyses (data not shown), a qRT-PCR
ス応答の1つとして，昆虫細胞+/eGFP

development, G2 descendants were obtained by mating between G1

eGFP/eGFP

analysis showed that the expression level of eGFP in PRDM14+/eGFP

は全タンパク質合成停止を誘
hens and roosters. The appearance of wild type (PRDM14 ) as wellembryos was 50% that in PRDM14. PRDM14 in PRDM14
昆虫の発育の内分泌制御機構の解明
導します．昆虫細胞は自らの脱皮・変態や生殖がホルモンによってRNAを急速に分解することに制御される機構を調べています。
よってタンパク質合成を停止し，NPVの増殖を抑えている 非許容性のNPV感染に対して昆虫細胞
果樹の害虫として知られるカイガラムシははRNA分解を誘導する．許容性NPV感ことを明らかにしました．
雌雄で形態の異なる成虫に発育する+/+

染細胞では，RNA分解は認められない．

eGFP/eGFP+/eGFP