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脊椎動物ゲノムにおける嗅覚受容体多重遺伝子族の分子進化

Research Project

Project/Area Number 17710162
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 基礎ゲノム科学
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

新村 芳人  Tokyo Medical and Dental University, 難治疾患研究所, 准教授 (90396979)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords嗅覚受容体 / 多重遺伝子族 / 比較ゲノム / 分子系統樹 / 化学受容 / 哺乳類進化 / バイオインフォマティクス / データベース / 分子進化 / ゲノム / 脊椎動物 / 系統樹 / G蛋白質共役型受容体
Research Abstract

哺乳類における嗅覚受容体(OR)多重遺伝子族の進化のダイナミクスを知るために、カモノハシ・オポッサム・ウシ・イヌ・ラット・マカクザル・チンパンジーのドラフトゲノム配列から全OR遺伝子を同定し、以前同定したヒト・マウスのOR遺伝子と共に分子進化解析を行った。遺伝子の系統樹をもとに、進化過程における遺伝子数の増減を推定する統計的手法を開発し、この手法をOR遺伝子に適用した。その結果、(1)単孔類・有袋類との分岐後に、有胎盤類の系統でOR遺伝子数の爆発的増加が起きたこと、および(2)哺乳類の異なる目に至る各系統で、数百もの遺伝子消失・獲得が起きたことが明らかになった。(2)は、哺乳類の異なる目の間で、OR遺伝子数の総数は類似している(約1,000)ものの、そのレパートリーは大きく異なることを示している。本成果はPLoS ONE誌に掲載された。また、ハーバード大学の郷康広研究員と共同で、マカクザル・チンパンジー・ヒトの間でのOR遺伝子の詳細な比較解析を行った。従来言われていた説とは異なり、ヒト・チンパンジー間では偽遺伝子化の傾向にほとんど差がないことを明らかにした。しかし一方で、ヒトとチンパンジーではオーソロガスな機能遺伝子が75%しか保存されておらず、OR機能遺伝子のレパートリーが大きく異なっていることも明らかになった。本成果は、現在Molecular Biology and Evolution誌に投稿中である。更に、社団法人バイオ産業情報化コンソーシアムと共同で、ヒトOR遺伝子のデータベースを作成し、ウェブ上で公開した。また、化学受容体の分子進化に関していくつかのレビューを執筆するとともに、Henry Stewart Talksシリーズで英語ナレーション付きオーディオ教材を製作した。以上の成果は、国内・海外の学会やシンポジウムで報告した。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2008 2007 2006 2005 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The H-Invitational Database (H-InvDB), a comprehensive annotation resource for human genes and transcripts.2008

    • Author(s)
      Genome Information Integration Project and H-Invitational 2 Consortium. Yamasaki, C., Murakami, K., Fujii, Y., Sato, Y., Harada, E., Niimura, Y., et. al.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research 36

    • NAID

      120004689028

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diversity of preferred nucleotide sequences around the translation initiation codon in eukaryote genomes.2008

    • Author(s)
      Nakagawa, S., Niimura, Y., Gojobori, T., Tanaka, H. & Miura, K.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research 36

      Pages: 861-871

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-unifom survival rate of heterodimerization links in the evolution of the yeast protein-protein interaction network.2008

    • Author(s)
      Hase, T., Niimura, Y., Kaminuma, T. & Tanaka, H.
    • Journal Title

      PLoS ONE 27

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 化学受容体遺伝子ファミリーの進化2008

    • Author(s)
      新村芳人、根井正利
    • Journal Title

      実験医学 26

      Pages: 484-491

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Extensive gains and losses of olfactory receptor genes in mammalian evolution.2007

    • Author(s)
      Niimura, Y.& Nei, M
    • Journal Title

      PLoS ONE 2

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolutionary dynamics of olfactory and other chemosensory receptor genes in vertebrates.2006

    • Author(s)
      Yoshihito Niimura, Masatoshi Nei
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics 51 (6)

      Pages: 505-517

    • NAID

      10017608198

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evolutionary dynamics of olfactory receptor genes in fishes and tetrapods.2005

    • Author(s)
      Yoshihito Niimura, Masatoshi Nei
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 102(17)

      Pages: 6039-6044

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Comparative evolutionary analysis of olfactory receptor gene clusters between humans and mice.2005

    • Author(s)
      Yoshihito Niimura, Masatoshi Nei
    • Journal Title

      Gene 346

      Pages: 13-21

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evolutionary changes of the number of olfactory receptor genes in the human and mouse lineages.2005

    • Author(s)
      Yoshihito Niimura, Masatoshi Nei
    • Journal Title

      Gene 346

      Pages: 23-28

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] The map-based sequence of the rice genome.2005

    • Author(s)
      International Rice Genome Sequencing Project
    • Journal Title

      Nature 436(7052)

      Pages: 793-800

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] On the origin and evolution of olfactory receptor genes in vertebrate.2008

    • Author(s)
      Niimura, Y.
    • Organizer
      The international symposium: New Insight of Genome Evolution into Fundamental Activities of Life
    • Place of Presentation
      如水会館、東京
    • Year and Date
      2008-03-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊椎動物嗅覚受容体遺伝子族の起源と進化2007

    • Author(s)
      新村芳人
    • Organizer
      東京大学海洋研究所共同利用研究集会
    • Place of Presentation
      東京大学海洋研究所、東京
    • Year and Date
      2007-11-16
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Evolutionary Dynamics of Olfactory Receptor Genes in Mammals.2007

    • Author(s)
      Niimura, Y.
    • Organizer
      第79回日本遺伝学会国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山大学、岡山
    • Year and Date
      2007-09-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 嗅覚受容体多重遺伝子族の進化ダイナミクス2007

    • Author(s)
      新村芳人
    • Organizer
      日本バイオインフォマティクス学会 北海道地域部会-システムバイオロジー研究会共催研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学、札幌
    • Year and Date
      2007-08-03
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Extensive gains and losses of olfactory receptor genes in mammalian evolution.2007

    • Author(s)
      Niimura, Y. & Nei, M
    • Organizer
      Annual Meeting of the Society for Molecular Biology and Evolution
    • Place of Presentation
      Dalhousie University, Halifax, Canada
    • Year and Date
      2007-06-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] Encyclopedia of Life Sciences2008

    • Author(s)
      Niimura, Y
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      John Wiley & Sons, Inc.
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] Human Population Genetics (ed. Luigi Luca Cavalli-Sforza and Marcus Feldman)2007

    • Author(s)
      Niimura, Y. & Nei, M.
    • Total Pages
      59
    • Publisher
      Henry Stewart Talks
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] 機能性non-coding RNA(真核生物におけるmRNA翻訳制御のインフォマティクス : 開姶コドン周辺の塩基パターン解析とマイクロRNAの標的遺伝子予測)2006

    • Author(s)
      新村芳人, ロベルト・バレロ, 五條堀孝
    • Total Pages
      14
    • Publisher
      クバプロ
    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.h-invitational.jp/hinv/genefamily/geneFamilyOR_ja.cgi

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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