霊長類における苦味感覚の適応進化機構の解明

• Project/Area Number: 12J04300
• 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: Kyoto University
• Principal Investigator: 橋戸 南美 (2013-2015) 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2); 鈴木 南美 (2012) 京都大学, 霊長類研究所, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,577,328 (Direct Cost: ¥2,577,328); Fiscal Year 2015: ¥388,664 (Direct Cost: ¥388,664); Fiscal Year 2014: ¥388,664 (Direct Cost: ¥388,664); Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 霊長類 / 味覚 / 苦味受容体 / 適応進化

Outline of Annual Research Achievements

霊長類における苦味受容体の適応進化について、遺伝子多型解析から適応的な意義を考察する (研究1)、適応した採食特徴からその分子基盤を解明する (研究2) という二つのアプローチでの解明を行った。
一つ目の研究では、ニホンザルの紀伊集団で地域特異的に生じた苦味受容体遺伝子TAS2R38の機能変異の進化的背景を探った。出産・育児による中断期間に入るまでに、表現型解析、TAS2R38の遺伝子周辺領域の配列解析およびコンピューターシミュレーションによる適応的意義の解明についての実験・解析はすべて終えた。復帰後は、これらのすべての結果をまとめた論文を投稿し、国際学術誌PLOS ONEに発表した。本論文は、ニホンザルの特定の集団で見つかった、苦味感受性変異は正の自然選択により集団中に急速に拡がったという大変興味深い内容であったため、研究者だけでなく報道関係者からの興味もひき、新聞5紙に報道され、さらには海外のウェブサイトでも紹介され、本研究の重要性が評価された。
二つ目の研究では、霊長類の中でも葉食という特徴的な採食形態をもつ葉食ザル（コロブス類）を対象にして苦味受容体遺伝子解析を行うことで、葉食適応時に苦味受容体がどのように進化したのかを探った。復帰後も継続的に、野生種の糞から抽出したDNAをもちいて、苦味受容体遺伝子の配列解析を行った。これまでおこなった苦味受容体遺伝子の配列解析から、葉食ザルの苦味受容体遺伝子には浄化選択がはたらき、保存的傾向があることを明らかにした。この成果は国内学会で発表しており、現在は、より詳細な配列解析と並行して投稿論文の執筆にとりかかっている。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Amino acid residues of bitter taste receptor TAS2R16 that determine sensitivity in primates to β-glycosides. (2016)
  • Author(s): Imai H, Suzuki-Hashido N, Ishimaru Y, Sakurai T, Yin L, Pan W, Ishiguro M, Masuda K, Abe K, Misaka T, Hirai H.
  • Journal Title: Biophysics and Physicobiology Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Rapid Expansion of Phenylthiocarbamide Non-Tasters among Japanese Macaques. (2015)
  • Author(s): Suzuki-Hashido, N., Hayakawa, T., Matsui, A., Go, Y., Ishimaru, Y., Misaka, T., Abe, K., Hirai, H., Satta, Y., and Imai, H.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 22 Issue: 7 Pages: e0132016-e0132016
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0132016
  • NAID: 120005745670
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Functional Evolution of Sensory Receptors Adapting to the Specific Environment (2013)
  • Author(s): 今井啓雄, 鈴木南美
  • Journal Title: Seibutsu Butsuri Volume: 53 Issue: 4 Pages: 194-197
  • DOI: 10.2142/biophys.53.194
  • NAID: 10031178739
  • ISSN: 0582-4052, 1347-4219
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] <総説>生息環境に応じた感覚受容体の機能進化 (2013)
  • Author(s): 今井啓雄, 鈴木南美
  • Journal Title: 生物物理 Volume: (印刷中)(未定)(頁数未定)
  • NAID: 10031178739
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional diversity of bitter taste receptor TAS2R16 in primates. (2012)
  • Author(s): Hiroo Imai, Nami Suzuki, 他7名
  • Journal Title: Biology letters Volume: 8 Issue: 4 Pages: 652-656
  • DOI: 10.1098/rsbl.2011.1251
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 葉食適応を果たしたコロブス類の苦味受容体はどのように進化しているか. (2016)
  • Author(s): 鈴木-橋戸南美, 早川卓志, Laurentia Henrieta Permita Sari Purba, Sarah Nila, Kanthi Arum Widayati, Bambang Suryobroto, 今井啓雄.
  • Organizer: 第32回日本霊長類学会大会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学（鹿児島市）
  • Year and Date: 2016-07-15
• [Presentation] Rapid expansion of phenylthiocarbamide （PTC) non-tasters among Japanese macaques. (2016)
  • Author(s): Suzuki-Hashido N, Hayakawa T, Matsui A, Go Y, Ishimaru Y, Misaka T, Abe K, Hirai H, Satta Y, Imai H.
  • Organizer: 17th International Symposium on Olfaction and Taste (ISOT2016)
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2016-06-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 野生ジャワルトンの苦味受容体遺伝子の多様性解析. (2016)
  • Author(s): 鈴木-橋戸南美, 早川卓志, Laurentia Henrieta Permita Sari Purba, Sarah Nila, Kanthi Arum Widayati, Bambang Suryobroto, 今井啓雄.
  • Organizer: 第60回プリマーテス研究会
  • Place of Presentation: 日本モンキーセンター（犬山市）
  • Year and Date: 2016-01-30
• [Presentation] 遺伝子解析による苦味非感受性ニホンザルの発見. (2015)
  • Author(s): 鈴木-橋戸 南美
  • Organizer: 第12回NBR公開シンポジウム
  • Place of Presentation: フクラシア東京ステーション（東京）
  • Year and Date: 2015-12-11
  • Invited
• [Presentation] Genetic and functional variation of bitter taste receptor TAS2R38 in primates. (2015)
  • Author(s): Suzuki-Hashido N, Imai H.
  • Organizer: The 13th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception.
  • Place of Presentation: 九州大学（福岡市）
  • Year and Date: 2015-11-03
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] ニホンザルにおけるPTC味盲の急速なひろがり. (2015)
  • Author(s): 鈴木-橋戸南美, 早川卓志, 松井淳, 郷康広, 石丸喜朗, 三坂巧, 阿部啓子, 平井啓久, 颯田葉子, 今井啓雄.
  • Organizer: 日本味と匂学会第49回大会.
  • Place of Presentation: じゅうろくプラザ（岐阜市）
  • Year and Date: 2015-09-24
• [Presentation] 霊長類における苦味感覚の多様性. (2015)
  • Author(s): 鈴木-橋戸 南美, 今井 啓雄.
  • Organizer: 生理学研究所研究会 生物学的階層構造をまたぐ セルセンサー情報伝達に関する戦略的研究開発.
  • Place of Presentation: 自然科学研究機構（岡崎市）
  • Year and Date: 2015-09-14
  • Invited
• [Presentation] ニホンザルにおけるPTC味盲多型の急速な拡がり. (2015)
  • Author(s): 鈴木-橋戸南美, 早川卓志, 松井淳, 郷康広, 平井啓久, 颯田葉子, 今井啓雄.
  • Organizer: 第31回 日本霊長類学会大会
  • Place of Presentation: 京都大学（京都市）
  • Year and Date: 2015-07-18
• [Presentation] ニホンザル味盲多型はどのようにして集団中に拡がったか. (2012)
  • Author(s): 鈴木南美, 郷康広, 他4名
  • Organizer: 日本霊長類学会 第28回学術大会
  • Place of Presentation: 椙山女学園大学(愛知県)
  • Year and Date: 2012-07-07
• [Presentation] Identification ofPTC "non-taster" Japanese macaques caused by TAS2R38 dysfunction. (2012)
  • Author(s): Nami Suzuki, Atsushi Matsui, 他6名
  • Organizer: XVI International Symposium on Olfaction and Taste
  • Place of Presentation: Stockholm Waterfront (スウェーデン)
  • Year and Date: 2012-06-24
• [Book] 日本のサル学のあした-霊長類研究という「人間学」の可能性 (2012)
  • Author(s): 編者:中川尚史, 友永雅己, 山極寿一 分担執筆: 鈴木南美, 他多数
  • Total Pages: 240
  • Publisher: 京都通信社(編者)(分担執筆)
• [Remarks] 京都大学霊長類研究所 遺伝子情報分野ホームページ (橋戸個人ページ)
  • URL: http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/sections/molecular_biology/member/suzuki.html
• [Remarks] 京都大学霊長類研究所 遺伝子情報分野ホームページ(鈴木個人ページ)
  • URL: http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/sections/molecularbiology/member/suzki.html