| 研究課題/領域番号 |
20K15848
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分45020:進化生物学関連
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| 研究機関 | 帯広畜産大学 |
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研究代表者 |
川合 佑典 帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (10709546)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | グルクロン酸抱合酵素 / UGT / 異物代謝 / 鳥類 / 酵素誘導 / 分子進化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生物は外来化学物質から生体を防御するため、異物代謝系を進化させてきた。哺乳類と鳥類の分岐後に起こった被子植物の出現と多様化は、環境中の化学物質を多様化させることとなった。哺乳類は被子植物由来の化学物質を外来異物として認識し、異物代謝系によって解毒する。しかし、鳥類の異物代謝系が植物由来の化学物質を代謝できるかどうかは不明である。本研究ではニワトリをモデル動物とし、異物代謝系のグルクロン酸抱合酵素（UGT）に注目し、鳥類独自の UGT が植物由来の化学物質を哺乳類と同様に代謝するか明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では鳥類と哺乳類における薬物代謝に関わるグルクロン酸抱合酵素（UGT）遺伝子の進化史を明らかにすることを目的として、哺乳類でのUGT遺伝子の分子進化解析、およびニワトリを鳥類のモデル動物としたUGT遺伝子の誘導、抱合活性測定、タンパク質の異種発現を行った。本研究の結果から被子植物の出現以前に存在した多環芳香族炭化水素などの化学物質への反応は哺乳類、鳥類で維持されていること、被子植物の出現が特に有胎盤類UGT2Bサブファミリーの出現と多様化に大きく影響を与えたことが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでの研究で植物由来の化学物質に曝露される可能性が低い肉食動物はグルクロン酸抱合酵素（UGT）遺伝子の数が少なくグルクロン酸抱合活性が低いなど、食性と異物代謝能に関連があることが示唆されてきた。本研究ではこれまでの研究を被子植物の出現という視点で拡張させることで、鳥類および有胎盤類と有袋類が被子植物の出現と多様化に対し異なるUGT遺伝子を用いて適応している可能性を示した。またニワトリUGTの分子種ごとにその抱合活性測定を行い哺乳類UGTと比較できる環境を整えたことは発展性がある。
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