食物中の有害物質タンニンの無毒化に関わるタンパク質の研究

• Project/Area Number: 13J40192
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Animal physiology/Animal behavior
• Research Institution: Forestry and Forest Products Research Institute
• Principal Investigator: 土原 和子 国立研究開発法人 森林総合研究所, 野生動物研究領域, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,320,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: タンニン / 結合タンパク質 / ＭＳ解析 / 無毒化 / 森林性齧歯類 / 生活様式 / 質量分析 / 森林性げっ歯類

Outline of Annual Research Achievements

・昨年度タンニンとの結合を確認した候補タンパク質のうちN末端がブロックされていた3種タンパク質の構造決定する為に酵素消化して解析した。酵素で切断して質量分析（MARDI-TOF-MASS）をおこなったところ、３種類とも全く別の解析パターンを示したが、タンニン結合性候補タンパク質Proline Rich Proteins (PRPs)と相同性があったのは、静岡産の2サンプルであった。また、メインの分画であるアカネズミ（盛岡産）30kDとアカネズミ（静岡産）30kDのタンパク質を酵素消化してアミノ酸シークエンスをおこなった。その結果、タンニン結合タンパク質ではなかった。

・森林げっ歯類のうち、ドングリ食であるアカネズミ、ドングリ食と草食の混合食であるヒメネズミ・シマリス・ニホンリス、樹皮を主とする草食のエゾヤチネズミ、完全草食のハタネズミの６種の唾液からタンパク質を抽出単離して、PRPs量の測定、およびSDS-PAGEによる分画と、その分画のタンパク質の精製をおこなった。その結果、PRPsの含有量が最も多かったのは混合食であるヒメネズミで、その次はドングリ食のアカネズミ、そして混合食のシマリス・ニホンリス、そして最も少なかったのは、草食性のエゾヤチネズミ・ハタネズミであった。この結果は、食餌と唾液中のPRPs量との相関はリーズナブルであったといえるが、完全ドングリ食のアカネズミより混合食のヒメネズミのPRPs量が多いのは予想外であった。
また、草食性のエゾヤチネズミ・ハタネズミの唾液中にもかなりのPRPsを含んでいたことより、以前はこの２種もタンニンを含むドングリ等を食べていた可能性が高いが、現在は必要なくなったといえる。このように森林性齧歯類は、基本的にはタンニン結合タンパク質であるPRPsを唾液中にもっており、現在ではそれぞれの生活様式にあわせて食餌を変化させてきたといえる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Longf rontal projections help Battusphilenor (Lepidoptera:Papilionidae) larvae find host plants (2015)
  • Author(s): Kandori, I., Tsuchihara, K., Suzuki,TA.,Yokoi,T.,Papaj,DR
  • Journal Title: PLoSONE Volume: 10(7) Issue: 7 Pages: e0131596-e0131596
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0131596
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] ある種のチョウの幼虫に見られる頭部突起の適応的意義、～ゴマダラチョウの場合：「天敵からの防衛仮説」の検証Ⅱ～ (2016)
  • Author(s): 香取郁夫・平松衛・惣田実菜子・土原和子
  • Organizer: 第60回日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2016-03-26
• [Presentation] チョウの幼虫における気流感覚子の分布 (2015)
  • Author(s): 土原和子・山崎一夫・杉浦真治・井上大成・高梨琢磨
  • Organizer: 第86回日本動物学会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ（新潟）
  • Year and Date: 2015-09-17
• [Presentation] Mechanosensilla responding to airflow: distribution among various butterfly caterpillars, (2014)
  • Author(s): Tsuchihara, K., Yamazaki, K., Sugiura, S., Inoue, T., Takanashi, T.
  • Organizer: 第１回生物音響学会
  • Place of Presentation: 同志社びわこリトリートセンター(滋賀県大津市)
  • Year and Date: 2014-12-13
• [Presentation] 森林げっ歯類における有害物質の無毒化に関わる唾液タンパク質の解析 (2014)
  • Author(s): 土原和子、箭田浩士、島田卓哉
  • Organizer: 第85回日本動物学会
  • Place of Presentation: 東北大学(宮城県仙台市)
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] 線虫における化学受容体の網羅的解析と抗菌ペプチドの同定 (2014)
  • Author(s): 土原和子
  • Organizer: 第7回分子高次機能研究会
  • Place of Presentation: KKR沼津(静岡県沼津市)
  • Year and Date: 2014-08-25 – 2014-08-27
• [Presentation] 生息環境に適応した昆虫の振動反応性と接着機能 (2014)
  • Author(s): 椿玲未、細田奈麻絵、北島博、深谷緑、神崎菜摘、小池卓二、黒田克史、森直樹、西野浩史、野村周平、土原和子、矢崎健一、Voigt D. 髙梨琢磨
  • Organizer: 日本化学会(第94春季年会)
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2014-03-27
• [Presentation] マツノザイセンチュウにおける抗菌ペプチドの同定 (2013)
  • Author(s): 土原和子、髙梨琢磨、菊地泰生
  • Organizer: 日本動物学会(第84回大会)
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2013-09-28
• [Book] 玉川こども博物誌、第一巻「昆虫」、2. 昆虫のことば （分担執筆） (2016)
  • Author(s): 土原和子 （小野正人、井上大成編、小原芳明監修）
  • Total Pages: 160
  • Publisher: 玉川大学出版部
• [Book] 玉川こども博物誌、第一巻「昆虫」招待原稿、分担執筆、印刷中 (2016)
  • Author(s): 土原和子、「2 昆虫のことば」 (小野正人、井上大成編、、小原芳明監修)
  • Total Pages: 160
  • Publisher: 玉川大学出版部