霊長類における苦味感覚の適応進化機構の解明

• 研究課題/領域番号: 12J04300
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 自然人類学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 橋戸 南美 (2013-2015) 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2); 鈴木 南美 (2012) 京都大学, 霊長類研究所, 特別研究員(DC2)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,577千円 (直接経費: 2,577千円); 2015年度: 388千円 (直接経費: 388千円); 2014年度: 388千円 (直接経費: 388千円); 2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: 霊長類 / 味覚 / 苦味受容体 / 適応進化

研究実績の概要

霊長類における苦味受容体の適応進化について、遺伝子多型解析から適応的な意義を考察する (研究1)、適応した採食特徴からその分子基盤を解明する (研究2) という二つのアプローチでの解明を行った。
一つ目の研究では、ニホンザルの紀伊集団で地域特異的に生じた苦味受容体遺伝子TAS2R38の機能変異の進化的背景を探った。出産・育児による中断期間に入るまでに、表現型解析、TAS2R38の遺伝子周辺領域の配列解析およびコンピューターシミュレーションによる適応的意義の解明についての実験・解析はすべて終えた。復帰後は、これらのすべての結果をまとめた論文を投稿し、国際学術誌PLOS ONEに発表した。本論文は、ニホンザルの特定の集団で見つかった、苦味感受性変異は正の自然選択により集団中に急速に拡がったという大変興味深い内容であったため、研究者だけでなく報道関係者からの興味もひき、新聞5紙に報道され、さらには海外のウェブサイトでも紹介され、本研究の重要性が評価された。
二つ目の研究では、霊長類の中でも葉食という特徴的な採食形態をもつ葉食ザル（コロブス類）を対象にして苦味受容体遺伝子解析を行うことで、葉食適応時に苦味受容体がどのように進化したのかを探った。復帰後も継続的に、野生種の糞から抽出したDNAをもちいて、苦味受容体遺伝子の配列解析を行った。これまでおこなった苦味受容体遺伝子の配列解析から、葉食ザルの苦味受容体遺伝子には浄化選択がはたらき、保存的傾向があることを明らかにした。この成果は国内学会で発表しており、現在は、より詳細な配列解析と並行して投稿論文の執筆にとりかかっている。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Amino acid residues of bitter taste receptor TAS2R16 that determine sensitivity in primates to β-glycosides. (2016)
  • 著者名/発表者名: Imai H, Suzuki-Hashido N, Ishimaru Y, Sakurai T, Yin L, Pan W, Ishiguro M, Masuda K, Abe K, Misaka T, Hirai H.
  • 雑誌名: Biophysics and Physicobiology 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rapid Expansion of Phenylthiocarbamide Non-Tasters among Japanese Macaques. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Hashido, N., Hayakawa, T., Matsui, A., Go, Y., Ishimaru, Y., Misaka, T., Abe, K., Hirai, H., Satta, Y., and Imai, H.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 22 号: 7 ページ: e0132016-e0132016
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0132016
  • NAID: 120005745670
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 生息環境に応じた感覚受容体の機能進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今井啓雄, 鈴木南美
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 53 号: 4 ページ: 194-197
  • DOI: 10.2142/biophys.53.194
  • NAID: 10031178739
  • ISSN: 0582-4052, 1347-4219
  • 査読あり
• [雑誌論文] <総説>生息環境に応じた感覚受容体の機能進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今井啓雄, 鈴木南美
  • 雑誌名: 生物物理 巻: (印刷中)(未定)(頁数未定)
  • NAID: 10031178739
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional diversity of bitter taste receptor TAS2R16 in primates. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroo Imai, Nami Suzuki, 他7名
  • 雑誌名: Biology letters 巻: 8 号: 4 ページ: 652-656
  • DOI: 10.1098/rsbl.2011.1251
  • 査読あり
• [学会発表] 葉食適応を果たしたコロブス類の苦味受容体はどのように進化しているか. (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木-橋戸南美, 早川卓志, Laurentia Henrieta Permita Sari Purba, Sarah Nila, Kanthi Arum Widayati, Bambang Suryobroto, 今井啓雄.
  • 学会等名: 第32回日本霊長類学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島市）
  • 年月日: 2016-07-15
• [学会発表] Rapid expansion of phenylthiocarbamide （PTC) non-tasters among Japanese macaques. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Hashido N, Hayakawa T, Matsui A, Go Y, Ishimaru Y, Misaka T, Abe K, Hirai H, Satta Y, Imai H.
  • 学会等名: 17th International Symposium on Olfaction and Taste (ISOT2016)
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] 野生ジャワルトンの苦味受容体遺伝子の多様性解析. (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木-橋戸南美, 早川卓志, Laurentia Henrieta Permita Sari Purba, Sarah Nila, Kanthi Arum Widayati, Bambang Suryobroto, 今井啓雄.
  • 学会等名: 第60回プリマーテス研究会
  • 発表場所: 日本モンキーセンター（犬山市）
  • 年月日: 2016-01-30
• [学会発表] 遺伝子解析による苦味非感受性ニホンザルの発見. (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木-橋戸 南美
  • 学会等名: 第12回NBR公開シンポジウム
  • 発表場所: フクラシア東京ステーション（東京）
  • 年月日: 2015-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] Genetic and functional variation of bitter taste receptor TAS2R38 in primates. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Hashido N, Imai H.
  • 学会等名: The 13th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception.
  • 発表場所: 九州大学（福岡市）
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ニホンザルにおけるPTC味盲の急速なひろがり. (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木-橋戸南美, 早川卓志, 松井淳, 郷康広, 石丸喜朗, 三坂巧, 阿部啓子, 平井啓久, 颯田葉子, 今井啓雄.
  • 学会等名: 日本味と匂学会第49回大会.
  • 発表場所: じゅうろくプラザ（岐阜市）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] 霊長類における苦味感覚の多様性. (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木-橋戸 南美, 今井 啓雄.
  • 学会等名: 生理学研究所研究会 生物学的階層構造をまたぐ セルセンサー情報伝達に関する戦略的研究開発.
  • 発表場所: 自然科学研究機構（岡崎市）
  • 年月日: 2015-09-14
  • 招待講演
• [学会発表] ニホンザルにおけるPTC味盲多型の急速な拡がり. (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木-橋戸南美, 早川卓志, 松井淳, 郷康広, 平井啓久, 颯田葉子, 今井啓雄.
  • 学会等名: 第31回 日本霊長類学会大会
  • 発表場所: 京都大学（京都市）
  • 年月日: 2015-07-18
• [学会発表] ニホンザル味盲多型はどのようにして集団中に拡がったか. (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木南美, 郷康広, 他4名
  • 学会等名: 日本霊長類学会 第28回学術大会
  • 発表場所: 椙山女学園大学(愛知県)
  • 年月日: 2012-07-07
• [学会発表] Identification ofPTC "non-taster" Japanese macaques caused by TAS2R38 dysfunction. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nami Suzuki, Atsushi Matsui, 他6名
  • 学会等名: XVI International Symposium on Olfaction and Taste
  • 発表場所: Stockholm Waterfront (スウェーデン)
  • 年月日: 2012-06-24
• [図書] 日本のサル学のあした-霊長類研究という「人間学」の可能性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 編者:中川尚史, 友永雅己, 山極寿一 分担執筆: 鈴木南美, 他多数
  • 総ページ数: 240
  • 出版者: 京都通信社(編者)(分担執筆)
• [備考] 京都大学霊長類研究所 遺伝子情報分野ホームページ (橋戸個人ページ)
  • URL: http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/sections/molecular_biology/member/suzuki.html
• [備考] 京都大学霊長類研究所 遺伝子情報分野ホームページ(鈴木個人ページ)
  • URL: http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/sections/molecularbiology/member/suzki.html