ターゲット遺伝子法によるグリアネットモデルサルの同定と繁殖の試み

• Project Area: Glial assembly: a new regulatory machinery of brain function and disorders
• Project/Area Number: 26117512
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 今井 啓雄 京都大学, 霊長類研究所, 准教授 (60314176)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000); Fiscal Year 2015: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2014: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
• Keywords: 霊長類 / ゲノム / 細胞 / 受容体 / 遺伝子変異

Outline of Annual Research Achievements

我々は自然発生的な変異を遺伝子レベルでスクリーニングすることにより、遺伝子機能が改変された動物モデルを発見・繁殖する道筋を提案してきた。例えば色覚異常カニクイザル、味覚異常ニホンザル、早老症モデルニホンザル等であり、本来機能すべき受容体が欠損しているための表現型を、タンパク質や遺伝子スクリーニングしたサルの行動から明らかにしている。このような手法は末梢の感覚神経系だけでなく、広く神経細胞やグリア、その他の生体機能にも応用可能である。実際、申請者らは霊長類のゲノム試料を用いて精神疾患のリスク因子として知られているカテコール-O-メチルトランスフェラーゼ(COMT)や脳由来神経栄養因子（BDNF）等で変異スクリーニングを行い、COMTでニホンザル特異的な変異を見いだして個体レベルの解析に進めた。
これらの変異個体の出現頻度は希であり、計画的な交配等によって、より効率的に個体を維持・繁殖すると共に、成長に時間を要する霊長類の場合は、細胞レベルでの表現型解析をする方が望ましい。実際、名古屋大学との共同研究で発見された10番染色体の一部に重複のある個体については、統合失調症患者で発見された22番染色体の重複と酷似しているのにもかかわらず、変異個体が１頭しか発見できず子孫にもこの変異が遺伝している個体が、まだ発見されていない。そこで我々は、現在この個体の皮膚から線維芽細胞を培養し、iPS細胞他を経由して神経細胞やグリア細胞を誘導することを試みた。アデノシン受容体ADORA2A等、グリアに発現する遺伝子を含む変異細胞の表現型解析を進めると共に、ADORA2AそのもののSNP等についても解析を進めた。

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

• [Int'l Joint Research] デュッセルドルフ大学(ドイツ)
• [Journal Article] Amino acid residues of bitter taste receptor TAS2R16 that determine sensitivity in primates to b-glycosides. (2016)
  • Author(s): H. Imai, N. Suzuki-Hashido, Y. Ishimaru, T. Sakurai, L. Yin, W. Pan, M. Ishiguro, K. Masuda, K. Abe, T. Misaka, and H. Hirai
  • Journal Title: Biophysics and Physicobiology Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The life history of retrocopies illuminates the evolution of new mammalian genes. (2016)
  • Author(s): F. N. Carelli, T. Hayakawa, Y. Go, H. Imai, M. Warnefors and H. Kaessmann.
  • Journal Title: Genome Research Volume: 26 Issue: 3 Pages: 301-314
  • DOI: 10.1101/gr.198473.115
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 味覚受容体タンパク質の進化と多様性. (2016)
  • Author(s): 今井啓雄，西栄美子
  • Journal Title: 生物科学 Volume: 67 Pages: 75-84
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Morphological characteristics and genetic diversity of Burmese long-tailed Macaques (Macaca fascicularis aurea) (2016)
  • Author(s): S. Bunlungsup, H. Imai, Y. Hamada, M.D. Gumert, A.M. San, and S. Malaivijitnond.
  • Journal Title: Am J Primatol. Volume: 78 Issue: 4 Pages: 441-455
  • DOI: 10.1002/ajp.22512
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [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] Aquatic adaptation and the evolution of smell and taste in whales (2015)
  • Author(s): Takushi Kishida, JGM Thewissen, Takashi Hayakawa, Hiroo Imai, Kiyokazu Agata
  • Journal Title: Zoological Letters Volume: 1 Issue: 1 Pages: 9-9
  • DOI: 10.1186/s40851-014-0002-z
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Functional diversity of primate bitter taste receptors (2015)
  • Author(s): 今井啓雄、筒井圭
  • Journal Title: Hikaku seiri seikagaku(Comparative Physiology and Biochemistry) Volume: 32 Issue: 1 Pages: 24-29
  • DOI: 10.3330/hikakuseiriseika.32.24
  • NAID: 130005062337
  • ISSN: 0916-3786, 1881-9346
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Novel variable number of tandem repeats of gibbon MAOA gene and its evolutionary significance (2014)
  • Author(s): Y. Choi, Y.-D. Jung, S. Ayarpadikannan, A. Koga, H. Imai, H. Hirai, C. Roos,and H.-S. Kim
  • Journal Title: Genome Volume: 57 Issue: 8 Pages: 427-432
  • DOI: 10.1139/gen-2014-0065
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sporadic premature aging in a Japanese monkey: a primate model for progeria. (2014)
  • Author(s): T. Oishi, H. Imai, Y. Go, M. Imamura, H. Hirai, M. Takada
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 9 Issue: 11 Pages: e111867-e111867
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0111867
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Expression Profiles of Endogenous Retroviral Envelopes in Macaca Mulatta (Rhesus Monkey). (2014)
  • Author(s): J. Eo, H.J. Cha, H. Imai, H. Hirai, H.S. Kim.
  • Journal Title: AIDS Res Hum Retroviruses. Volume: 30 Issue: 10 Pages: 996-1000
  • DOI: 10.1089/aid.2014.0010
  • Peer Reviewed
• [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: 岡崎コンファレンスセンター（岡崎市）
  • Year and Date: 2015-09-14
  • Invited
• [Presentation] Functional analysis of bitter and sweet receptors of primates by cellular and behavioral Experiments (2015)
  • Author(s): Hiroo Imai
  • Organizer: 日本進化学会第17回大会
  • Place of Presentation: 中央大学（東京都）
  • Year and Date: 2015-08-21
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 行動実験と分子実験によるヒトとニホンザルの甘味感受性比較 (2015)
  • Author(s): 西栄美子、筒井圭、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] 霊長類 Evo-Devo 研究ツールとしてのチンパンジーiPS 細胞の利用 (2015)
  • Author(s): 北島龍之介、リン ザッカリー ユーチン、馬場庸平、西原浩司、今井啓雄、平井啓久、岡野栄之、今村公紀
  • 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] 希少霊長類遺伝資源の保存方法の確立 (2014)
  • Author(s): 今井啓雄、岡本宗裕、印藤頼子、外丸祐介、信清麻子、神田暁史、伊佐正、永野昌志、柳川洋二郎、高江洲昇、北島龍之介、今村公紀、平井啓久
  • Organizer: Cryopreservation Conference 2014 超低温保存研究の新たな挑戦
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2014-10-23
  • Invited
• [Presentation] 分子系統学と霊長目の適応進化－サルの味覚地域変異の謎－ (2014)
  • Author(s): 今井啓雄
  • Organizer: 日本哺乳類学会2014年度大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-07
  • Invited
• [Presentation] ヒト特異性を探るツールとしてのチンパンジーiPS細胞 (2014)
  • Author(s): 今村公紀、リンユーチン、西原浩司、日下部央里絵、岡野James洋尚、今井啓雄、平井啓久、岡野栄之
  • Organizer: 第30回日本霊長類学会大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-07-04 – 2014-07-06
• [Presentation] 新世界ザル苦味受容体機能の種間差 (2014)
  • Author(s): 今井啓雄、筒井圭、尾頭雅大、櫻井児太摩、鈴木－橋戸南美、早川卓志、Filippo AURELI、Colleen M. SCHAFFNER、Linda M. FEDIGAN、河村正二
  • Organizer: 第30回日本霊長類学会大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-07-04 – 2014-07-06
• [Presentation] Intra-species difference in the taste receptors of primates (2014)
  • Author(s): 今井啓雄
  • Organizer: 日本人類学会50周年記念国際研究大会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2014-05-15 – 2014-05-18
  • Invited