色覚オプシンの種内多様性と環境適応

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Molecular interaction and modal shift of cellular sensors
• Project/Area Number: 21026007
• 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: 色覚 / オプシン / 視物質 / 種内変異 / 集団遺伝学

Research Abstract

色覚に種内変異があることが明確にわかっているのは、中南米に生息する霊長類である新世界ザル類、当の我々ヒト自身、そして魚類のグッピー(Poecilia reticulata)のみである。これらは共通にM/LWSタイプのオプシンに遺伝的多型が存在するが、特にヒトとグッピーに関してはその種内変異の程度、起源、自然選択との関係などに関して未解明な点が多く残されている。
私は本州日本人、アイヌ民族、狩猟採集民であるフィリピンネグリト集団、ヨーロッパ系、アフリカ系、先住アメリカ人についてゲノムDNAの集団サンプルを分与あるいは購入により入手した。本州日本人、ネグリト集団、ハウザ(アフリカ)人、デンマーク人を対象として、L及びMオプシン遺伝子のイントロンを含む部分塩基配列を解析した。その結果どの集団にもLとMのキメラ遺伝子を確認した。興味深いことにアフリカ、ヨーロッパ、アジアの集団間で同一のキメラ遺伝子配列が共有されており、現生人類がアフリカを出て地球全域に拡散する以前にLMキメラ遺伝子が起源すると考えられる。今後解析対象個体数を増やし、詳細な検討を行なっていく必要がある。
グッピーの赤-緑型錐体視細胞には吸収波長の異なるサブタイプが存在し、その持ち方は個体によって異なる、すなわち光感受性の多型があることが90年代初頭に報告された。しかし、視細胞の多型性の元になる遺伝子レベルの多型性の実体は不明であった。そこで、グッピーの視覚オプシン遺伝子をすべて明らかにし、それらにどのような集団内多様性があるかを調べることにした。これまでに原産国トリニダード島で収集された複数集団及び日本で野生化した集団のゲノムDNAの分与を受け、グッピーに4つものM/LWSタイプオプシン遺伝子座位があり、このうち2座位に高度な多型性があることを見出した。

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 Pages: online journals 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., Onta, H.
  • Journal Title: The American Journal of Human Genetics 85 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., Hiramatsu, 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] 新世界ザル野生集団に対する行動観察と遺伝子調査による色覚多型の適応的意義の考察 (2010)
  • Author(s): 河村正二、樋渡智秀、平松千尋、太田博樹、印南秀樹、Melin, A.D.、Fedigam, L.M.、Schaffner, C.M.、Aureli, F.
  • 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] 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] Polymorphic color vision in primates : evolutionary considerations (2010)
  • Author(s): Kawamura, S.
  • Organizer: Hominization Conference 2010 Primate Genomics for Globalization of Collaboration Program : Post-genome biology of primates as the hub-research for understanding our species and neighbors
  • Place of Presentation: Inuyama International Sightseeing Center "Freude", Inuyama, Japan
  • Year and Date: 2010-03-04
• [Presentation] 霊長類における色覚進化の適応的意義を考える (2009)
  • Author(s): 平松千尋、河村正二
  • Organizer: 第41回種生物学シンポジウム「生き物の眼をとおして覗く世界:生理学が支える認知生態学の可能性」
  • Place of Presentation: 八王子セミナーハウス、八王子
  • Year and Date: 2009-12-13
• [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] Color vision of non-human primates (2009)
  • Author(s): Mikami, A., Onishi, A., Hanazawa, A., Terao, K., Saito, A., Widayati, K.A., Suryobroto, B., Hiwatashi, T., Kawamura, S., Goto, S., Siriaroonrat, B., Malaivijitnond, S.
  • Organizer: The 3rd International Congress on the Future of Animal Research
  • Place of Presentation: Rose Garden Riverside, Bangkok, Thailand
  • Year and Date: 2009-11-19
• [Presentation] 見ることの進化～ヒトからサカナへ (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): Katsumura, T., Oda, S., Mitani, H., Kawamura, S., Oota, H.
  • 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] 種内多様度と種間相違度をL-Mオプシン遺伝子と中立対照遺伝子の間で比較することで再評価した新世界ザル自然集団における色覚多型維持に働く平衡選択 (2009)
  • Author(s): 河村正二、樋渡智秀、岡部友吾、筒井登子、平松千尋、太田博樹、印南秀轍
  • Organizer: 第63回日本人類学会
  • Place of Presentation: シェーンバッハ・サボー、東京
  • Year and Date: 2009-10-03
• [Presentation] テナガザルにおけるL-Mオプシン遺伝子座位間 gene conversion と浄化淘汰により形成されるエクソンとイントロンの対照的な多型性パターン (2009)
  • Author(s): 河村正二、樋渡智秀、Suryobroto, B.、Perwitasari-Farajallah, D.、Malaivijitnond, S.、Siriaroonrat, B.、太田博樹、後藤俊二、三上章允
  • Organizer: 第81回日本遺伝学会
  • Place of Presentation: 信州大学理学部、松本
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] コスタリカ・サンタロサ国立公園に生息する野生オマキザル群の遺伝的多様性の解明に向けて (2009)
  • Author(s): 佐藤亮子、Campos, F.、太田博樹、Jack, K.、Fedigan, L.、河村正二
  • Organizer: 第81回日本遺伝学会
  • Place of Presentation: 信州大学理学部、松本
  • Year and Date: 2009-09-16
• [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] 新世界ザル自然集団の色覚多型に対する平衡選択の明瞭な証拠 (2009)
  • Author(s): 河村正二、樋渡智秀、岡部友吾、筒井登子、平松千尋、太田博樹、印南秀樹
  • Organizer: 第25回日本霊長類学会
  • Place of Presentation: 中部学院大学各務原キャンパス、各務原
  • Year and Date: 2009-07-18
• [Presentation] 新世界ザル果実採食における視覚および嗅覚の役割 (2009)
  • Author(s): 平松千尋、Melin, A.D.、樋渡智秀、Aureli, F., Schaffner, C.M.、Fedigan, L.M.、Vorobyev, M.、河村正二
  • Organizer: 第25回日本霊長類学会
  • Place of Presentation: 中部学院大学各務原キャンパス、各務原
  • Year and Date: 2009-07-18
• [Presentation] テナガザルL-Mオプシン遺伝子の属を越えた非多型性 (2009)
  • Author(s): 樋渡智秀、白井祐介、三上章允、後藤俊二、Suryobroto, B.、Perwitasari-Farajallah, D.、Malaivijitnond, S.、Sirieroonrat, B.、太田博樹、河村正二
  • Organizer: 第25回日本霊長類学会
  • Place of Presentation: 中部学院大学各務原キャンパス、各務原
  • Year and Date: 2009-07-18
• [Presentation] コスタリカ・サンタロサ国立公園に生息するシロガオオマキザル自然群間の遺伝的関係の解明に向けて (2009)
  • Author(s): 佐藤亮子、Campos, F.、太田博樹、Jack, K.、Fedigan, L.、河村正二
  • Organizer: 第25回日本霊長類学会
  • Place of Presentation: 中部学院大学各務原キャンパス、各務原
  • Year and Date: 2009-07-18
• [Presentation] A population study on CYP genes in medaka(Oryzias latipes)as a model for investigating their functional polymorphisms in humans (2009)
  • Author(s): Katsumura, T., Oda, S., Mitani, H., Kawamura, S., Oota, H.
  • 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.ib.k.u-tokyo.ac.jp/kawamura-home.html