2023 Fiscal Year Annual Research Report
Adaptive evolution/change in mammals to exogenous chemicals (xenobiotics)
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21H04919
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
石塚 真由美 北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (50332474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早川 卓志 北海道大学, 地球環境科学研究院, 助教 (00758493)
武田 一貴 北里大学, 獣医学部, 講師 (00896350)
川合 佑典 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (10709546)
山崎 淳平 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (20732902)
池中 良徳 北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (40543509)
中山 翔太 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (90647629)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2026-03-31
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| Keywords | シトクロムP450 / グルクロン酸転移酵素 / 硫酸転移酵素 / 哺乳類 / 環境適応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまでの研究により、高次の動物が外来性の化学物質（Xenobiotics）への「適応」ために、化学物質の代謝や排泄など、解毒のカスケードに沿って薬物代謝酵素などの一連の多様性を発展させてきたとの仮説を立てた。化学物質感受性には多様性があり、解毒代謝酵素の解析から、この多様性獲得の主要因は食餌由来の化学物質である可能性を報告した。本研究では食性の観点および重度環境汚染域に棲息する動物を中心に、哺乳類が日常的に曝露される化学物質にどのように適応してきたのか、多様な種を用いてその進化を機能面から明らかにする。これまでの研究で構築してきた多様な動物試料を用いた研究体制を生かし、食性のユニークな動物種を対象としたウェットな実験や、データベースを用いた網羅的解析により、外来性の化学物質に対する動物の「適応」と「共存」メカニズムを明らかにすることを目的としている。
本研究では、哺乳類の肝臓における「解毒」で重要なシトクロムP450(特にCYP2、CYP3ファミリー）、グルクロン酸転移酵素、硫酸転移酵素の分子種に特にフォーカスして、関連分子の比較解析を行う計画を立てた。そこで、今年度は、国内の動物園に限らず、海外の国立公園より、特徴ある食性の動物種の肝臓を収集した。ナミビア、ザンビアの国立公園からゾウの試料を採集したほか、in silico解析により、ゾウのP450の特徴を明らかにした。特に、一部のCYP2サブファミリー欠損していることなどを報告した。2022年度の研究に加えて、2023年度では草食動物、とくにアフリカ獣上目に着目した解析を実施することができた。
また、解毒に重要な腸内細菌についても解析を実施することができた。
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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
2023年度にも研究成果を学術雑誌報告し、多くの学会発表を行ったことから、研究がおおむね順調に進んでいると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、順調に研究を進めている。今後、さらにシトクロムP450やグルクロン酸転移酵素以外の解毒酵素にも着目する。また食性に加えて、アフリカ獣条目など、特異的な遺伝体系を持つ動物種にも解析を進める。
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[Journal Article] Evaluation of anticoagulant rodenticide sensitivity by examining in vivo and in vitro responses in avian species, focusing on raptors.2024
Author(s)
K Khidkhan, F Yasuhira, A Saengtienchai, C Kasorndorkbua, R Sitdhibutr, Kohei Ogasawara, H Adachi, YWatanabe, K Saito, Hidefumi Sakai, Kazuo Horikoshi, Hajime Suzuki, Yusuke K. Kawai, Kazuki Takeda, Yared B. Yohannes, Y Ikenaka, BA Rattner, M Ishizuka, SMM Nakayama
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Journal Title
Environmental Pollution.
Volume: 341
Pages: 122837
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Surveys of eleven species of wild and zoo birds and feeding experiments in white-tailed eagles reveal differences in the composition of the avian gut microbiome based on dietary habits between and within species.2023
Author(s)
Kohei Ogasawara, Naoki Yamada, Shouta MM Nakayama, Yukiko Watanabe, Keisuke Saito, Akane Chiba, Yoshitake Uchida, Kaoru Ueda, Yasunori Takenaka, Kentaro Kazama, Mami Kazama, Junya Yamagishi, Hazuki Mizukawa, Yoshinori Ikenaka, Mayumi Ishizuka.
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Journal Title
Journal of Veterinary Medical Sciences.
Volume: 85
Pages: 1355-1365
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Simultaneous analysis of heavy metal and pesticides in feces of wild African savanna elephants in Lower Zambezi National Park, Zambia.2023
Author(s)
Kanami Watanabe, Nelly Banda, Yared B. Yohannes, Rio Doya, John Yabe, Kaampwe Muzandu, Andrew Kataba, Yoshinori Ikenaka, Shouta, M.M. Nakayama, Mayumi Ishizuka
Organizer
The 19th International Elephant Conservation and Research Symposium
Int'l Joint Research
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