卵巣卵胞のトランスクリプトーム解析とプロテオーム解析により、ニワトリ卵胞選択におけるVLDLRの役割が明らかになった

Transcriptomic and proteomic analyses of ovarian follicles reveal the role of VLDLR in chicken follicle selection.

• Qiuyue Chen
• Yiya Wang
• Zemin Liu
• Xiaoli Guo
• Yi Sun
• Li Kang
• Yunliang Jiang

抄録

背景:

ニワトリにおける卵胞選択とは、小さな黄色の卵胞（SY、直径6～8mm）のグループから1つの卵胞を選択して、12～15mmの階層的な卵胞（通常はF6卵胞）に発展させるプロセスのことであり、家禽産業における産卵能力に影響を与える重要なプロセスである。鶏卵胞のトランスクリプトーム解析は報告されているが、トランスクリプトームとプロテオームの両方のアプローチを用いて、鶏卵胞を統合的に解析して選別することはまだほとんど行われていない。本研究では、産卵鶏の SY 卵胞と F6 卵胞のプロテオームとトランスクリプトームを比較し、鶏卵胞選択に関与するいくつかの遺伝子を同定した。

BACKGROUND: Follicle selection in chickens refers to the process of selecting one follicle from a group of small yellow follicles (SY, 6-8 mm in diameter) for development into 12-15 mm hierarchical follicles (usually F6 follicles), which is an important process affecting laying performance in the poultry industry. Although transcriptomic analysis of chicken ovarian follicles has been reported, integrated analysis of chicken follicles for selection by using both transcriptomic and proteomic approaches is still rarely performed. In this study, we compared the proteomes and transcriptomes of SY and F6 follicles in laying hens and identified several genes involved in chicken follicle selection.

結果:

トランスクリプトーム解析により、産卵鶏の SY 卵胞と F6 卵胞の間で 855 個の異なる遺伝子（DEG）が発現していることが明らかになった。プロテオミクス解析の結果、259 個の異なる発現タンパク質（DEP）が検出され、そのうちアップレギュレーションされたタンパク質は 175 個、ダウンレギュレーションされたタンパク質は 84 個であった。そのうち、VLDLR1、WIF1、NGFR、AMH、BMP15、GDF6、MMP13を含む7つの遺伝子と、VLDLR、VTG1、VTG3、PSCA、APOB、APOV1、F10、ZP2、ZP3L2を含む9つのタンパク質の発現変化が確認された。さらなる解析の結果、鶏のVLDLRのmRNAレベルは、F6卵胞ではSY卵胞よりも高く、また、肉芽細胞（GC）ではthecal細胞（TC）よりも高く、GCではFSHによって刺激されていることが示された。

RESULTS: Transcriptomic analysis revealed 855 differentially expressed genes (DEGs) between SY follicles and F6 follicles in laying hens, among which 202 were upregulated and 653 were downregulated. Proteomic analysis revealed 259 differentially expressed proteins (DEPs), including 175 upregulated and 84 downregulated proteins. Among the identified DEGs and DEPs, changes in the expression of seven genes, including VLDLR1, WIF1, NGFR, AMH, BMP15, GDF6 and MMP13, and nine proteins, including VLDLR, VTG1, VTG3, PSCA, APOB, APOV1, F10, ZP2 and ZP3L2, were validated. Further analysis indicated that the mRNA level of chicken VLDLR was higher in F6 follicles than in SY follicles and was also higher in granulosa cells (GCs) than in thecal cells (TCs), and it was stimulated by FSH in GCs.

結論:

産卵鶏の SY 卵胞と F6 卵胞のプロテオームとトランスクリプトームを比較することで、鶏卵胞選択に一定の役割を果たしている可能性のある、いくつかの異なる発現を示すタンパク質/遺伝子を同定した。これらのデータは、ニワトリの卵胞選択に関与する機能的な遺伝子やタンパク質の同定に貢献する可能性がある。

CONCLUSIONS: By comparing the proteomes and transcriptomes of SY and F6 follicles in laying hens, we identified several differentially expressed proteins/genes that might play certain roles in chicken follicle selection. These data may contribute to the identification of functional genes and proteins involved in chicken follicle selection.