重複遺伝子機能分業の観点から見た魚類多重視覚光受容体ファミリーの進化

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20017008
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 河村 正二 The University of Tokyo, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (40282727)
• Keywords: オプシン / 視物質 / 遺伝子重複 / ゼブラフィッシュ / メダカ / テトラ / グッピー / トゲウオ

Research Abstract

ゼブラフィッシュの重複RH2オプシンについて発現制御機構の進化過程の一端を明らかにすることができた。この成果は重複遺伝子の発現分化研究に貢献し、中でも魚類の視物質オプシンにおいては初めての報告となり色覚進化研究に重要な貢献となる。また、メダカとゼブラフィッシュはともにゲノム研究が進んだ優れた実験モデル生物であり、その利点を生かした遺伝子制御領域の進化研究は優れたモデルケースになりえる。さらにメダカは東～東南アジアに広く分布し、オプシン遺伝子の網膜での発現パターンを近縁種間で比較できる利点をもつ。このような観点からのオプシン遺伝子発現パターンの比較解析はこれまでにない。カーディナルテトラにおいてRH2オプシン遺伝子の喪失をM/LWSオプシン遺伝子の重複と分化が補っていたことは脊椎動物のオプシン遺伝子研究において重要な発見といえる。グッピーの集団内色覚多型を遺伝子レベルで解析可能にしたことは、色覚研究のみならず集団の遺伝的多様性研究の優れたモデルとなる。トゲウオの成果は回遊魚で初めて視物質オプシン全レパートリーを単離したことでもあり、生息環境の変化とオプシン遺伝子使用の関連の理解に大きく貢献できる。一部のM/LWSタイプオプシン遺伝子は様々な実験条件を検討しても視物質再構成ができず、波長測定が結局測定できなかった。細胞内輸送の過程でのタンパク質の修飾やフォールディングなどに種で特殊化したシャペロンが必要などの状況が生じている可能性が考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Interplay of olfaction and vision in fruit foraging of spider monkeys (2009)
  • Author(s): Hiramatsu, C., Melin, A.D., Aureli, F., Schaffner, C.M., Vorobyev, M., Kawamura, S.
  • Journal Title: Animal Behaviour 77 Pages: 1421-1426
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Medaka : a promising model animal for comparative population genomics (2009)
  • Author(s): Matsumoto, Y., Oota, H., Asaoka, Y., Nishina, H., Watanabe, K., Bujnicki, J.M., Oda, S., Kawamura, S., Mitani, H.
  • Journal Title: BMC Research Notes 2(online journal のため論文番号のみ:88)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetic differentiation among local populations of medaka fish(Oryzias latipes)evaluated through grid-and deme-based sampling (2009)
  • Author(s): Katsumura, T., Oda, S., Mano, S., Suguro, N., Watanabe, K., Mitani, H., Oota, H., Kawamura, S.
  • Journal Title: Gene 443 Pages: 170-177
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A common variation in EDAR is a genetic determinant of shovel-shaped incisors (2009)
  • Author(s): Kimura, R., Yamaguchi, T., Takeda, M., Kondo, O., Toma, T., Haneji, K., Hanihara, T., Matsukusa, H., Kawamura, S., Maki, K., Osawa, M., Ishida, H., Oota, H.
  • Journal Title: The American Journal of Human Genetics 851 Pages: 528-535
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fig foraging by dichromatic and trichromatic white-faced capuchin monkeys in a tropical dry forest (2009)
  • Author(s): Melin, A.D., Fedigan, L.M., Hiramatsu, C., Hiwatashi, T., Parr, N., Kawamura, S.
  • Journal Title: International Journal of Primatology 30 Pages: 753-775
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An explicit signature of balancing selection for color-vision variation in New World monkeys (2009)
  • Author(s): Hiwatashi, T., Okabe, Y., Tautsui, T., Hiramatau, C., Melin, A.D., Oota, H., Schaffner, C.M., Aureli, F., Fedigan, L.M., Innan, H., Kawamura, S.
  • Journal Title: Molecular Biology and Evolution 27 Pages: 453-464
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Population specific susceptibility to Crohn's disease and ulcerative colitis ; dominant and recessive relative risks in the Japanese population (2009)
  • Author(s): Nakagome, S., Takeyama, Y., Mano, S., Sakisaka, S., Matsui, T., Kawamura, S., Oota, H.
  • Journal Title: Annals of Human Genetics 74 Pages: 126-136
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (訳者ノート)霊長類の色覚:3色型が進化した理由は? (2009)
  • Author(s): 河村正二
  • Journal Title: 日経サイエンス 39 Pages: 72-73
• [Journal Article] 錐体オプシン遺伝子と色覚の進化多様性:魚類と霊長類に注目して (2009)
  • Author(s): 河村正二
  • Journal Title: 比較生理生化学 26 Pages: 110-116
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 色覚の進化 (2009)
  • Author(s): 河村正二
  • Journal Title: 東京大学大学院新領域創成科学研究科広報誌創成 14 Pages: 5
• [Presentation] グッピーLWS遺伝子から探る色覚の進化 (2010)
  • Author(s): 手塚あゆみ、笠木聡、河村正二、van Oosterhout, C.、松島野枝、河田雅圭
  • Organizer: 第57回日本生態学会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス、東京
  • Year and Date: 2010-03-15
• [Presentation] シトクロムP450遺伝子族のヒト多型と野生メダカ地域集団を用いた機能解析 (2009)
  • Author(s): 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、河村正二、太田博樹
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、横浜
  • Year and Date: 2009-12-09
• [Presentation] 見ることの進化～ヒトからサカナヘ (2009)
  • Author(s): 河村正二
  • Organizer: 東京大学柏キャンパス一般公開 柏図書館主催講演会
  • Place of Presentation: 東京大学柏キャンパス柏図書館、柏
  • Year and Date: 2009-10-30
• [Presentation] Medaka(Oryzias latipes)as a model to study human polymorphic functions (2009)
  • Author(s): 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、河村正二、太田博樹
  • Organizer: The 59th Annual Meeting of The American Society of Human Genetics
  • Place of Presentation: Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
  • Year and Date: 2009-10-20
• [Presentation] グッピーのLWS遺伝子を用いた色覚の多様性の維持機構の解明 (2009)
  • Author(s): 手塚あゆみ、 笠木聡、河村正二、van Oosterhout Cock、松島野枝、河田雅圭
  • Organizer: 第11回日本進化学会
  • Place of Presentation: 北海道大学、札幌
  • Year and Date: 2009-09-02
• [Presentation] メダカを用いたヒト遺伝的多型の生体機能解析実験系の開発 (2009)
  • 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回日本進化学会
  • Place of Presentation: 北海道大学、札幌
  • Year and Date: 2009-09-02
• [Presentation] Retinal histology and molecular basis color vision in 0-2 age-class Champsocephalus gunnari(Channichthyidae) (2009)
  • Author(s): Miyazaki, T., Iwami, T., Yamauchi, M., Yamauchi, S., Shimizu, R., Kasagi, S., Nakata, M., Kawamura, S.
  • Organizer: The Xth SCAR International Biology Symposium
  • Place of Presentation: Conference hall, Hokkaido University, Sapporo, Japan
  • Year and Date: 2009-07-26
• [Presentation] A population study on CYP genes in medaka(Oryzias latipes)as a model for investigating their functional polymorphisms in humans (2009)
  • Author(s): 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、河村正二、太田博樹
  • Organizer: 16th International Conference on Cytochrome P450 : Biochemistry, Biophysics, Biotechnology
  • Place of Presentation: Bankoku Shinryokan, Okinawa, Japan
  • Year and Date: 2009-06-21
• [Presentation] 視覚光センサーと色覚の進化多様性:魚類と霊長類から (2009)
  • Author(s): 河村正二
  • Organizer: 東北大学・生命科学研究科・生態適応セミナー
  • Place of Presentation: 東北大学、仙台
  • Year and Date: 2009-04-27
• [Remarks]
  • URL: http://www.jinrui.jb.k.u-tokyo.ac.jp/kawamura-home.html