Comprehensive association analysis of genomic mutations affecting food selection behavior and its modeling

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K11735
• Research Institution: Jissen Women's University
• Principal Investigator: 於保 祐子 実践女子大学, 生活科学部, 教授 (60381571)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下川 和郎 大阪大学, 数理・データ科学教育研究センター, 招へい研究員 (10415185)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 遺伝栄養学 / ゲノム関連解析 / 食行動 / バイオインフォマティクス / 個別栄養学

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、個別全ゲノム情報と食選択行動との関連解析を行いその結果をモデル化し、個人の食行動に影響する遺伝学的背景を明らかにする事で、個別栄養学に必要な遺伝学的情報を拡充しその新たな展開を図ることを目的としている。食事記録からわかる食選択行動と個別ゲノム情報との関連解析を行い候補遺伝子を選定し、これらの遺伝子が関与する代謝経路・情報伝達経路や生体分子相互作用を解析して、栄養指導・栄養教育などに資する新たな分子レベルモデルを得る。
本年度は昨年度に続きタンパク質を多く含む食品の忌避につながる窒素代謝に注目して研究を行った。窒素代謝に関与する遺伝子に起こる１塩基多型からたんぱく質の機能異常を推定し、代謝マップ上で生物学的意味について検討した。既知の変異以外にも多くの多型が存在するので、それらについてマッピング精度の検証を行い結果の統計学的・生物学的意味づけを明確にした。更にこうした多型の食行動への影響を検討している。また、新たに身体活動に比べて高カロリー食を嗜好する食選択行動の結果であるBMI (body mass index) の高値とゲノム相関について検討した。BMIとゲノム情報との関連は先行研究から多くの遺伝子変異との関連が指摘されている。本研究では先述した先行研究の結果を確認、検証すると共に、更に精緻な全ゲノム情報を解析する事でたんぱく質の機能異常を引き起こす変異に注目し、これらの遺伝子が関与する複数の代謝経路の相互関係を明らかにすることで、代謝マップモデル化を試行した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

一昨年度には専用情報処理端末の設置条件等の調整のため、昨年度は分担研究者の所属変更に伴う研究倫理申請及び分譲申請の変更が必要となったため、予定していた全ゲノム情報と食事記録の関連解析をおこなえず、公開情報をもとに研究を実施した。今年度は当初予定していた全ゲノム情報を用いた研究が可能となったため、計算試行を繰り返してこれまでの遅れを取り戻しつつある。

Strategy for Future Research Activity

2024年度には当初予定のように、食事記録に記載された食選択行動とゲノム情報の関連解析研究を行なって関連する遺伝子を代謝マップや脳マップ上に配置、モデル化して解析し成果をまとめる方策である。更に2022年度から行っている窒素代謝関連遺伝子と食行動についてもまとめ、追加の成果とする。

Causes of Carryover

現在までの進捗状況で記載した理由で研究が遅れたため、その分の次年度使用額が生じた。その利用計画としては、解析のためのデータベース使用料や成果発表費用に充てる予定である。