Evolutionary genomic analysis of olfactory receptor genes using orthologous gene groups and their interaction with environmental factors
| Project/Area Number |
18K06359
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45020:Evolutionary biology-related
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| Research Institution | University of Miyazaki (2021-2023)
The University of Tokyo (2018-2020) |
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Principal Investigator |
新村 芳人 宮崎大学, 農学部, 教授 (90396979)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 嗅覚受容体 / 遺伝子ファミリー / 哺乳類 / フェロモン / ゲノム進化 / 多型 / 苦味受容体 / 哺乳類の進化 / 嗅覚 / 分子進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は、以下の研究実績を得た。
霊長類は優れた視覚をもつが、嗅覚は他の哺乳類に比べて退化している。また、イルカは聴覚（反響定位）をもちいて獲物を探すことができるが、味覚・嗅覚などの化学感覚は退化している。このように、進化の過程で異なる感覚間でトレード・オフが起きることが知られている。では、嗅覚・味覚・フェロモンという化学感覚同士では、このようなトレード・オフは起きるのだろうか？このことを調べるため、齧歯類のヤマアラシ亜目を用いて解析を行った。ヤマアラシ亜目は生態的・形態的に多様であることに加え、嗅覚・味覚・フェロモンの受容体遺伝子数が多く、本解析に最適である。全ゲノム配列が利用可能な17種のヤマアラシ亜目に対し、嗅覚・味覚・フェロモンの受容体であるOR, T2R, V1R, V2Rの同定を行った。そして、17種間でオーソログ遺伝子群を同定し、ヤマアラシ亜目の進化過程における遺伝子の増減数を推定した。その結果、上記4種の受容体遺伝子は、増減が同調していることが明らかになった。すなわち、化学感覚間においては、感覚のトレード・オフが起きるのではなく、同調して進化している。また、遺伝子の増減の速度は、V1R・V2R遺伝子が最も速く、次いでOR遺伝子、最も遅いのがT2R遺伝子であった。この結果は、種特異的なフェロモン、生育環境に依存する匂い物質、そして生物間で共通した毒物（苦味物質）という三者のリガンドの違いを反映していると考えられる。以上の成果は、Molecular Biology and Evolution誌に掲載された。
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Report
(6 results)
Research Products
(61 results)
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[Journal Article] Synchronized Expansion and Contraction of Olfactory, Vomeronasal, and Taste Receptor Gene Families in Hystricomorph Rodents2024
Author(s)
Yoshihito Niimura, Bhim B Biswa, Takushi Kishida, Atsushi Toyoda, Kazumichi Fujiwara, Masato Ito, Kazushige Touhara, Miho Inoue-Murayama, Scott H Jenkins, Christopher Adenyo, Boniface B Kayang, Tsuyoshi Koide
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Journal Title
Molecular Biology and Evolution
Volume: 41
Issue: 4
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Genetic variation of olfactory receptor gene family in a Japanese population2022
Author(s)
Akhtar, M. S., Ashino, R., Oota, H., Ishida, H., Niimura, Y., Touhara, K., Melin, A. D. and Kawamura, S.
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Journal Title
Anthropological Science
Volume: 130
Issue: 2
Pages: 93-106
DOI
NAID
ISSN
0918-7960, 1348-8570
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The evolution of ecological flexibility, large brains, and long lives: capuchin monkey genomics revealed with fecalFACS.2021
Author(s)
Orkin JD, Montague MJ, Tejada-Martinez D, de Manuel M, del Campo J, Hernandez SC, Fiore AD, Fontsere C, Hodgson JA, Janiak MC, Kuderna LFK, Lizano E, Martin MP, Niimura Y, Perry GH, Valverde CS, Tang J, Warren WC, de Magalhaes JP, Kawamura S, Marquès-Bonet T, Krawetz R, Melin AD
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci USA
Volume: 118
Issue: 7
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Comparative genomic analyses illuminate the distinct evolution of megabats within Chiroptera.2020
Author(s)
Nikaido M, Kondo S, Zhang Z, Wu J, Nishihara H, Niimura Y, Suzuki S, Touhara K, Suzuki Y, Noguchi H, Minakuchi Y, Toyoda A, Fujiyama A, Sugano S, Yoneda M, Kai C
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Journal Title
DNA Res
Volume: 27
Issue: 4
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Metabolism of odorant molecules in human nasal/oral cavity affects the odorant perception.2019
Author(s)
Ijichi C, Wakabayashi H, Sugiyama S, Ihara Y, Nogi Y, Nagashima A, Ihara S, Niimura Y, Shimizu Y, Kondo K, Touhara K
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Journal Title
Chemical Senses
Volume: 44
Issue: 7
Pages: 465-481
DOI
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Peer Reviewed
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