2021 Fiscal Year Annual Research Report
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20H02941
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
戸田 安香 明治大学, 農学部, 特任講師 (10802978)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 味覚受容体 / 旨味 / GPCR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
旨味受容体T1R1/T1R3は、食物中に含まれるタンパク質を検知するための味センサーと考えられてきた。近年、研究代表者らはヒト以外の動物種を対象とした研究から、旨味受容体の機能が動物の食性に応じて種ごとに柔軟に変化してきたことを示した。一方で、ヒト旨味受容体はグルタミン酸に特化したアミノ酸選択性を示しかつ、イノシン酸やグアニル酸といったヌクレオチドでも活性化されるが、その生理的意義は明らかでない。そこで、本研究ではヒトを含む様々な動物種間で、旨味受容体の機能及び食物を比較し、ヒト旨味受容体の特徴である「高グルタミン酸活性」及び「ヌクレオチド受容能」がどのような食物成分の味・栄養素検出と結びついているかを明らかにする。具体的には、様々な動物種を対象に、旨味受容体の塩基配列解析、機能解析、食物成分分析、行動実験等を行う。
昨年度までにクローニングが完了した霊長類の旨味受容体の機能解析を行った。結果、旨味受容体がグルタミン酸で強く活性化される霊長類は、葉を主要なタンパク質供給源として利用していた。一方、旨味受容体がグルタミン酸で強く活性化されない霊長類は、昆虫にタンパク質供給を頼っていた。さらに、単独では旨味受容体を活性化することができないと考えられていたヌクレオチドが、様々な霊長類の旨味受容体を単独で強く活性化することを発見した。また、グルタミン酸やヌクレオチドに対する感度が変化する原因となった、アミノ酸変異を同定した。
食物成分分析の結果から、昆虫にはヌクレオチドとグルタミン酸の両方が豊富に含まれるのに対し、葉にはグルタミン酸は含まれているもののヌクレオチドがほとんど含まれていないことが示された。以上から、ヒトを含む一部の大型霊長類において、ヌクレオチドセンサーからグルタミン酸センサーへと旨味受容体の機能が変化し、ヌクレオチドを含まない葉をおいしく味わえるようになったと考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
霊長類旨味受容体におけるグルタミン酸受容能獲得が、葉をタンパク質供給源として利用するのに貢献してきたことを見出した。成果を原著論文としてまとめ、Current Biology誌に掲載された。
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| Strategy for Future Research Activity |
霊長類以外の哺乳類の旨味受容体のクローニングを進め、機能解析することで、旨味受容体のヌクレオチド受容能がいつ生じたのかを明らかにする。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Early origin of sweet perception in the songbird radiation2021
Author(s)
Toda Yasuka、Ko Meng-Ching、Liang Qiaoyi、Miller Eliot T.、Rico-Guevara Alejandro、Nakagita Tomoya、Sakakibara Ayano、Uemura Kana、Sackton Timothy、Hayakawa Takashi、Sin Simon Yung Wa、Ishimaru Yoshiro、Misaka Takumi、Oteiza Pablo、Crall James、Edwards Scott V.、Buttemer William、Matsumura Shuichi、Baldwin Maude W.
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Journal Title
Science
Volume: 373
Pages: 226～231
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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