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ジェントルキツネザルのタケ食適応過程における味覚受容体進化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18J22288
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

糸井川 壮大  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード適応進化 / キツネザル / 苦味受容体 / 食性 / マダガスカル / 霊長類 / 味覚受容体 / 苦味
研究実績の概要

本年度は、2020 年はじめに開始したケント州立大学とアリゾナ大学(米国)との共同研究として実施したジェントルキツネザル主要3系統の最後の一種(キンイロジェントルキツネザル)の苦味受容体TAS2R16の機能解析とこれまでの研究成果をまとめた論文執筆を中心に行った。
キンイロジェントルキツネザルの解析とこれまでに実施した2種のジェントルキツネザルの解析の結果、ジェントルキツネザルの苦味受容体TAS2R16は総じて、近縁の果実中心食のキツネザルよりも苦味物質感受性が低いことが明らかとなった。この機能低下が、有毒で苦味を呈するマダガスカルの竹を常食するのに有利に働いたと考えられる。また、3種それぞれの受容体の変異体解析を行ったところ、現生種の苦味受容体の機能低下は種固有のアミノ酸変異によって起こっていることがわかったため、ジェントルキツネザルの苦味感受性の低下は、それぞれの系統で平行的に起こったことが示唆された。また、これらの種固有の変異は、受容体の苦味物質結合部位には位置せず、結合に直接影響せず間接的に受容体機能を抑制していることが、ヘブライ大学との共同研究で明らかとなった。苦味感覚の平行的減弱は、有毒な竹への適応が複数回起こった可能性を提示したが、本研究だけで結論付けることは難しいため、解毒に関わる遺伝子などの進化と併せて今後検討していく必要がある。
これらの成果をまとめた論文は、2021年3月に英国王立協会のProceedings of the Royal Society B誌に受理され、4月に出版された。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] Kent State University/The University of Arizona(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] The Hebrew University of Jerusalem(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Kent State University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Hebrew University of Jerusalem(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Antananarivo(マダガスカル)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Lowered sensitivity of bitter taste receptors to β-glucosides in bamboo lemurs: an instance of parallel and adaptive functional decline in TAS2R16?2021

    • 著者名/発表者名
      Itoigawa Akihiro、Fierro Fabrizio、Chaney Morgan E.、Lauterbur M. Elise、Hayakawa Takashi、Tosi Anthony J.、Niv Masha Y.、Imai Hiroo
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      巻: 288(1948) 号: 1948 ページ: 20210346-20210346

    • DOI

      10.1098/rspb.2021.0346

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Male glandular odorants attract female ring-tailed lemurs (Lemur catta): A putative pheromone in primates2020

    • 著者名/発表者名
      M. Shirasu, S. Ito, A. Itoigawa, T. Hayakawa, K. Kinoshita, I. Munechika, H. Imai, and K. Touhara
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: NA 号: 11 ページ: 2131-2138

    • DOI

      10.1016/j.cub.2020.03.037

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 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 gustation2019

    • 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

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マダガスカル産霊長類における苦味受容体の機能進化:リガンド感受性と食性の関係.2020

    • 著者名/発表者名
      糸井川壮大
    • 学会等名
      日本進化学会第22回大会・企画シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Lemurs feeding on cyanogenic bamboo evolved the bitter taste receptor TAS2R16 with lowered sensitivity to β-glucosides.2020

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Itoigawa, Fabrizio Fierro, Morgan E. Chaney, M. Elise Lauterbur, Takashi Hayakawa, Anthony J. Tosi, Masha Y. Niv, Hiroo Imai
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第42回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ジェントルキツネザルにおける苦味受容体の機能進化:種特異的アミノ酸置換がもたらすタケ食への味覚適応2020

    • 著者名/発表者名
      糸井川壮大, Fabrizio Fierro, Morgan E. Chaney, 早川卓志, Anthony J. Tosi, Masha Y. Niv, 今井啓雄
    • 学会等名
      第64回プリマーテス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キツネザル科霊長類に見られるアルブチンによる苦味受容体TAS2R16の機能抑制とその進化的起源2019

    • 著者名/発表者名
      糸井川壮大, 早川卓志、橋戸南美, 今井啓雄
    • 学会等名
      異分野融合による次世代光生物学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ジェントルキツネザルにおける苦味受容体TAS2R16のタケ食への機能適応2019

    • 著者名/発表者名
      糸井川壮大, 早川卓志, 今井啓雄
    • 学会等名
      日本味と匂学会第53回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 葉食性キツネザルにおける苦味受容体TAS2R16の機能進化2019

    • 著者名/発表者名
      糸井川壮大, 早川卓志, 今井啓雄
    • 学会等名
      第34回日本霊長類学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Decreased sensitivity of the bitter taste receptor TAS2R16 to β-glucosides in the dietary specialized bamboo lemurs2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Itoigawa, Fabrizio Fierro, Morgan E. Chaney, Takashi Hayakawa, Anthony J. Tosi, Masha Y. Niv, Hiroo Imai.
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キツネザル類における苦味受容体TAS2R16の曲鼻猿類特異的変異による機能変化2018

    • 著者名/発表者名
      糸井川壮大, 早川卓志, 鈴木-橋戸南美, 今井啓雄
    • 学会等名
      第34回日本霊長類学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有胎盤類における苦味受容体TAS2R16の機能進化2018

    • 著者名/発表者名
      糸井川壮大, 早川卓志, 今井啓雄
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Bitter taste receptor function in lemurs provides insight into the evolution of β-glycoside sensing mechanism in primates.2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Itoigawa, Takashi Hayakawa, Nami Suzuki-Hashido, Hiroo Imai
    • 学会等名
      Annual meeting of the Society for Molecular Biology and Evolution (SMBE2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] もっとよくわかる!食と栄養のサイエンス2021

    • 著者名/発表者名
      糸井川壮大、今井啓雄(佐々木努 編)
    • 総ページ数
      215
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758122092
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] モンキー:霊長類学からワイルドライフサイエンスへ第5巻2号2020

    • 著者名/発表者名
      糸井川壮大
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      日本モンキーセンター
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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