葉食適応したコロブス亜科の味覚・解毒分子基盤の進化機構の解明

• 研究課題/領域番号: 17K15203
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 自然人類学
• 研究機関: 中部大学 (2018-2021); 京都大学 (2017)
• 研究代表者: 橋戸 南美 (鈴木) 中部大学, 創発学術院, 日本学術振興会特別研究員 (60772118)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 味覚 / 解毒 / 乳酸菌 / 苦味受容体 / コロブス / 霊長類 / 腸内細菌 / 消化管内細菌 / 消化管内微生物 / 苦味 / 採食 / コロブス亜科

研究成果の概要

葉食性の霊長類であるコロブス類は、葉に含まれる毒性物質を検出する苦味感覚と、解毒を行う消化管内細菌をどのように特殊化させて葉食に適応したかを解明することを目的とし、コロブス類の苦味受容体解析および消化管内微生物の機能解析を行った。青酸配糖体を受容する苦味受容体は、近縁のオナガザル類に比べてコロブス類では高い感受性を示した。また、テングザルの胃内容物からは、植物に含まれる多様な糖を分解する機能を持つ新種の乳酸菌を発見した。葉食性のコロブス類では苦味感覚を利用して葉を選択し、胃に共生する細菌により葉に含まれる多様な物質を分解して葉食に適応してきたことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で、コロブス類の一種であるテングザルの前胃内には新種の乳酸菌が共生していることを発見した。この乳酸菌は植物に含まれる複数の糖を分解する高い活性を示しており、また飼育・野生どちらの個体にも共生していることから葉食性のテングザルの生存に欠かせない重要な乳酸菌であることが推測された。この知見は多様な食性特徴を示す霊長類の進化を探る上で重要な知見であり、食性の変化に応じて消化管内微生物の種類や機能が適応して変化していると考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] サバ大学(マレーシア)
• [国際共同研究] マギル大学(カナダ)
• [国際共同研究] サバ大学(マレーシア)
• [国際共同研究] ボゴール農科大学(インドネシア)
• [国際共同研究] マギル大学(カナダ)
• [雑誌論文] Lactobacillus nasalidis sp. nov., isolated from the forestomach of a captive proboscis monkey (Nasalis larvatus) (2021)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Hashido Nami、Tsuchida Sayaka、Hayakawa Takashi、Sakamoto Mitsuo、Azumano Akinori、Seino Satoru、Matsuda Ikki、Ohkuma Moriya、Ushida Kazunari
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 巻: 71 号: 4 ページ: 004787-004787
  • DOI: 10.1099/ijsem.0.004787
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phylogeographic history of Japanese macaques (2021)
  • 著者名/発表者名: Ito Tsuyoshi、Hayakawa Takashi、Suzuki-Hashido Nami、Hamada Yuzuru、Kurihara Yosuke、Hanya Goro、Kaneko Akihisa、Natsume Takayoshi、Aisu Seitaro、Honda Takeaki、Yachimori Syuji、Anezaki Tomoko、Omi Toshinori、Hayama Shin‐ichi、Tanaka Mikiko、Wakamori Hikaru、Imai Hiroo、Kawamoto Yoshi
  • 雑誌名: Journal of Biogeography 巻: online 号: 6 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1111/jbi.14087
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evolution of the bitter taste receptor TAS2R38 in colobines. (2020)
  • 著者名/発表者名: Purba LHPS, Widayati KA, Suzuki-Hashido N, Itoigawa A, Hayakawa T, Nila S, Juliandi B, Suryobroto B, Imai H.
  • 雑誌名: Primates 巻: 61 号: 3 ページ: 485-494
  • DOI: 10.1007/s10329-020-00799-1
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Host selection of haematophagous leeches (Haemadipsa japonica): implications for iDNA studies. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hanya G, Morishima K, Koide T, Otani Y, Hongo S, Honda T, Okamura H, Higo Y, Hattori M, Kondo Y, Kurihara Y, Jin S, Otake A, Shiroisihi I, Takakuwa T, Yamamoto H, Suzuki H, Kajimura H, Hayakawa T, Suzuki-Hashido N, Nakano T.
  • 雑誌名: Ecological Research 巻: 34 号: 6 ページ: 842-855
  • DOI: 10.1111/1440-1703.12059
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Functional divergence of the bitter receptor TAS2R38 in Sulawesi macaques (2019)
  • 著者名/発表者名: Widayati Kanthi Arum、Yan Xiaochan、Suzuki‐Hashido Nami、Itoigawa Akihiro、Purba Laurentia Henrieta Permita Sari、Fahri Fahri、Terai Yohey、Suryobroto Bambang、Imai Hiroo
  • 雑誌名: Ecology and Evolution 巻: 9 号: 18 ページ: 10387-10403
  • DOI: 10.1002/ece3.5557
  • NAID: 120006844943
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A natural point mutation in the bitter taste receptor TAS2R16 causes inverse agonism of arbutin in lemur gustation (2019)
  • 著者名/発表者名: Itoigawa Akihiro、Hayakawa Takashi、Suzuki-Hashido Nami、Imai Hiroo
  • 雑誌名: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 巻: 286 号: 1904 ページ: 20190884-20190884
  • DOI: 10.1098/rspb.2019.0884
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Functional decline of sweet taste sensitivity of colobine monkeys. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishi E, Suzuki-Hashido N, Hayakawa T, Tsuji Y, Suryobroto B, Imai H
  • 雑誌名: Primates 巻: 59 号: 6 ページ: 523-530
  • DOI: 10.1007/s10329-018-0679-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 野生および飼育テングザルの前胃由来細菌がもつ植物二次代謝産物分解能. (2021)
  • 著者名/発表者名: 1.橋戸南美，土田さやか，東野晃典，清野悟，Diana A Ramirez SALDIVAR，Benoit GOOSSENS，松田一希，牛田一成.
  • 学会等名: 第37回日本霊長類学会
• [学会発表] テングザル前胃由来の新種乳酸菌の同定およびその機能特性. (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋戸南美, 土田さやか, 早川卓志, 東野晃典, 清野悟, 松田一希, 牛田一成.
  • 学会等名: 第35回日本霊長類学会大会
• [学会発表] 同所的に生息する旧世界ザルにおける苦味受容体の遺伝的・機能的多様性. (2018)
  • 著者名/発表者名: 橋戸南美, 糸井川壮大, 早川卓志, Amanda D Melin, 河村正二, Colin A Chapman, 松田一希, 今井啓雄
  • 学会等名: 第34回日本霊長類学会大会.
• [学会発表] 旧世界ザル苦味受容体の遺伝的多様性. (2018)
  • 著者名/発表者名: 橋戸南美, 早川卓志, 辻大和, Laurentia Henrieta Permita Sari Purba, Sarah Nila, Kanthi Arum Widayati, Bambang Suryobroto, 今 井啓雄.
  • 学会等名: 日本進化学会第20回大会.
• [学会発表] 霊長類の苦味受容体遺伝子ファミリー進化の再検討. (2018)
  • 著者名/発表者名: 早川卓志, 橋戸南美.
  • 学会等名: 日本進化学会第20回大会.
• [学会発表] 旧世界ザルの苦味受容体遺伝子の適応的進化. (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木-橋戸 南美, 早川 卓志, 辻 大和, Laurentia Henrieta Permita Sari Purba, Sarah Nila, Kanthi Arum Widayati, Bambang Suryobroto, 今井 啓雄.
  • 学会等名: 第33回日本霊長類学会大会
• [学会発表] 霊長類における苦味感覚の多様性. (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木-橋戸 南美.
  • 学会等名: 日本味と匂学会第51会大会
  • 招待講演
• [学会発表] Evolution of bitter taste receptor genes in the Old World Monkeys. (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Hashido N, Hayakawa T, Tsuji Y, Purba LHPS, Nila S, Widayati KA, Suryobroto B, Imai H.
  • 学会等名: The 6th International Workshop on Tropical Biodiversity and Conservation.
  • 国際学会
• [図書] 日本のサル 哺乳類学としてのニホンザル研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木-橋戸南美（辻大和・中川尚史 編）
  • 総ページ数: 336
  • 出版者: 東京大学出版会
  • ISBN: 9784130602334