ヒト遺伝的多型の生体機能解析実験系の構築―メダカをモデルとした新たなアプローチ

• Project/Area Number: 10J06207
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 自然人類学
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 勝村 啓史 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
• Keywords: ヒト遺伝的多型 / SNP / メダカ / 集団遺伝学 / cytochrome P450 / 野生集団 / mtDNA / D-loop

Research Abstract

【背景】
近年ヒト集団において膨大な量のゲノムワイドな遺伝的多型データが蓄積されているが、それらの対立遺伝子(アレル)がどのような表現型に影響するかの機能解析を行う有効な実験系がない。
【目的】
メダカ集団をヒト集団のアナロジーとして捉え、ヒトでアレル間での機能差が知られているcytochrome P450(CYP)遺伝子に着目し、メダカを用いたヒト多型のアレル間の機能差を推定する実験系を構築する。
【平成23年度の成果】
1、平成22年度にサンプリングした南日本グループの野生メダカDNAサンプル(青森94個体、岩手149個体、茨城173個体、千葉124個体、岡山95個体、広島96個体、佐賀96個体、沖縄149個体の計976個体)を用いて、ミトコンドリアDNA・D-loop領域の塩基配列解析を行い、南日本グループの遺伝的多様性が北部九州(佐賀)を起源とする可能性を示した(Katsmura et al. 2012)。
2、メダカ地域集団に見られたCYPアレルの酵素活性を、GAL4-UASシステムを用いた培養細胞発現系により測定した。ヒトCYPアレル間で酵素活性差が見られる基質を用いたところ、メダカのCYPアレル間でも有意な酵素活性差が観察された。
3、有意な酵素活性差を示したアレルを持つ地域集団の生体を用いて、CYPが代謝する基質を使い薬剤暴露実験を行った。その結果、上記の2によって示された酵素活性が異なるアレルを持つ地域集団間で、薬剤暴露後の行動に違いが見られる可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] A population genetic study on the relationship between medaka fish and the spread of wet-rice cultivation across the Japanese archipelago (2012)
  • Author(s): Katsumura, T., Oda, S., Tsukamoto, K., Sekiya, Y., Yamashita, T., Aso, M., Hata, M., Nonaka, M., Mano, S., Ishida, H., Mitani, H., Kawamura, S., Oota, H.
  • Journal Title: Anthropological Science Volume: 120 Issue: 1 Pages: 81-89
  • DOI: 10.1537/ase.110525
  • NAID: 10030738530
  • ISSN: 0918-7960, 1348-8570
  • Peer Reviewed
• [Presentation] メダカ集団を用いたヒト多型の生体機能解析実験系の検討-cytochrome P450に着目して (2011)
  • Author(s): 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、河村正二、太田博樹
  • Organizer: 第11回東京大学生命科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京(東京大学本郷キャンパス)
  • Year and Date: 2011-06-04
• [Presentation] Allelic Variations of Cytochrome P450 1B1 in Wild Medaka Populations : Curious Similarities to Humans' Polymorphisms and Their Functions (2011)
  • Author(s): T.Katsumura, S.Oda, H.Mitani, S.Kawamura, H.Oota
  • Organizer: The 1st Strategic Meeting for Medaka Research
  • Place of Presentation: Okazaki (Okazaki Conference Center), Japan
• [Presentation] Allellc Variations of Cytochrome P450 Genes in Wild Medaka Populations : Curious Similarities to Humans' Polymorphisms and Their Functions (2011)
  • Author(s): T.Katsumura, S.Oda, H.Mitani, S.Kawamura, H.Oota
  • Organizer: Isogenic Medaka Workshop
  • Place of Presentation: Hinxton, UK
• [Presentation] Allelic variations of cytochrome P450 genes in wild medaka populations : a parallelism to human alleles (2011)
  • Author(s): 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、河村正二、太田博樹
  • Organizer: 第13回日本進化学会
  • Place of Presentation: 京都(京都大学百周年時計台記念館)
• [Presentation] Allelic Variations of Cytochrome P450 Genes in Wild Medaka Populations : a Parallelism to Human Alleles (2011)
  • Author(s): T.Katsumura, S.Oda, H.Mitani, S.Kawamura, H.Oota
  • Organizer: Society of Molecular Biology and Evolution 2011
  • Place of Presentation: Kyoto (Kyoto University and Miyako Messe), Japan
• [Presentation] ヒトCYP多型とメダカ地域集団を用いた生体機能解析 (2010)
  • Author(s): 鞭鮨騙二・三谷啓志・河村正二・太田博樹
  • Organizer: 第1回CYP研究会
  • Place of Presentation: 葉山町,総合研究大学院大学
  • Year and Date: 2010-11-17
• [Presentation] A study of functional differences between alleles in P450 genes for medaka fish. (2010)
  • Author(s): Katsumura, T., Oda, S., Mitani, H., Kawamura, S., Oota, H.
  • Organizer: Genetics 2010 : Model Organisms to Human Biology
  • Place of Presentation: Boston, USA
• [Presentation] 野生メダカ集団におけるcytochrome P450遺伝子のアレル間機能差 (2010)
  • Author(s): 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、三谷啓志、河正二、太田博樹
  • Organizer: 第12回日本進化学会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
• [Presentation] ヒト遺伝的多型の機能解析実験モデル生物としての野生メダカ集団の有用性-cytochrome P450遺伝子に着目して (2010)
  • Author(s): 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、河村正二、太田博樹
  • Organizer: 第16回小型魚類研究会
  • Place of Presentation: 埼玉,プラザイースト
• [Presentation] 水田の拡散とメダカの移動 (2010)
  • Author(s): 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、河村正二、太田博樹
  • Organizer: 第64回日本人類学会
  • Place of Presentation: 北海道伊達市,だて歴史の杜カルチャーセンター
• [Presentation] ヒト遺伝的多型の生体機能解析実験系の構築-メダカを用いた新たなアプローチ (2010)
  • Author(s): 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、河村正二、太田博樹
  • Organizer: 第4回総研大ワークショップ
  • Place of Presentation: 相模原市,JAXA宇宙科学研究所
• [Presentation] メダカ地域集団間のCYP酵素活性の違い (2010)
  • Author(s): 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、河村正二、太田博樹
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸,ポートアイランド
• [Remarks]
  • URL: http://www.jinrui.ib.k.u-tokyo.ac.jp/kawamura-home.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.med.kitasato-u.ac.jp/~anatomy-anthropology/oota_lab/index.php#