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マタタビ活性物質のネコ特異的な受容機構に迫る

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ0151
補助金の研究課題番号 22J23343 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
研究機関岩手大学

研究代表者

上野山 怜子  岩手大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2024年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2023年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2022年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードネコ / 嗅覚 / 遺伝 / 進化遺伝学 / イリドイド / 進化生物学
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、ネコがマタタビに特異に反応する分子メカニズムを明らかにすることである。具体的には、ネペタラクトールに対する末梢化学受容体を同定し(研究1,研究2)、同定した受容体の遺伝子多型によってマタタビ反応性の個体差が説明できるか検証する(研究3)。また、同じ受容体がネペタラクトンやマタタビラクトンなど他の活性物質にも応答するか明らかにする(研究3)。

研究実績の概要

成果1:マタタビ有効成分に応答するネコ嗅覚受容体の同定:昨年度に引き続き、ネコ嗅覚受容体を発現させた培養細胞を準備して、培地にマタタビ活性物質を加え、細胞内cAMP濃度上昇を指標としてリガンドに特異的に応答する嗅覚受容体をスクリーニングした。その成果として、800個以上のネコ嗅覚受容体からネコに活性のある化合物特異的に反応する嗅覚受容体候補を14個に絞り込むことができた。

成果2:マタタビ反応性と相関する遺伝子多型の探索:成果1で見出した14個の嗅覚受容体遺伝子からマタタビ反応に重要なものを絞り込むため、マタタビ反応陽性ネコ24頭と陰性ネコ15頭の間で遺伝子配列に差があるか、次世代シーケンスのデータをもとに調べた。結果、1個の受容体では、コーディング領域や発現制御に関わると推定される5’上流領域に塩基多型が多数存在していたものの、マタタビ反応陽性ネコ24頭と陰性ネコ15頭の間で明確に異なる変異は無かった。

成果3:ネコ科動物におけるマタタビ反応性の種差解明:これまでネコ科動物全般でマタタビ反応が見られるとされていたが、ネコ科8属全てを検証した報告は無い。そこで全国の動物園にマタタビ研究への協力をお願いして、これまで20の動物園で飼育されている162頭のネコ科動物で行動試験を行うことができた。結果、ネコでは約3割いると報告されている陰性個体の割合が、種によって大きく異なり、トラなど一部の種では陽性個体が見つからないものもあった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ネコで有力なイリドイド受容体候補を絞り込むことはできたが、まだ種差と個体差を決定づけるものを特定できていないため。

今後の研究の推進方策

成果2:スクリーニングに用いた嗅覚受容体ライブラリの元となったネコ参照ゲノム配列の由来となった個体がマタタビに反応するか行動試験を行ってみたところ、マタタビ反応陰性であることが分かった。よって、陰性個体由来の受容体ライブラリの中には、マタタビ反応を司る受容体が欠損している可能性が高く、現在は陽性個体のゲノム上にだけ存在する嗅覚受容体機能遺伝子を探索している。

成果3:詳細な解析結果を夏頃までに論文にまとめる予定である。加えて各個体のDNA試料を収集して、成果2の結果も踏まえてマタタビ反応性の種差・個体差に関わる遺伝子同定を試みる。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Sprayed Urine Emits a Pungent Odor due to its Increased Adhesion to Vertical Objects via Urinary Proteins Rather Than to Changes in its Volatile Chemical Profile in Domestic Cats2024

    • 著者名/発表者名
      Uenoyama Reiko、Zhu Wenrui、Miura Makoto、Miyazaki Tamako、Miyazaki Masao
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Ecology

      巻: - 号: 12 ページ: 978-993

    • DOI

      10.1007/s10886-024-01490-1

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of the gas chromatography/mass spectrometry-based aroma designer capable of modifying volatile chemical compositions in complex odors2024

    • 著者名/発表者名
      Obara Kaname、Uenoyama Reiko、Obata Yutaro、Miyazaki Masao
    • 雑誌名

      Chemical Senses

      巻: 49 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1093/chemse/bjae007

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessing the safety and suitability of using silver vine as an olfactory enrichment for cats2023

    • 著者名/発表者名
      Uenoyama Reiko、Ooka Sae、Miyazaki Tamako、Mizumoto Hiroki、Nishikawa Toshio、Hurst Jane L.、Miyazaki Masao
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 10 ページ: 107848-107848

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.107848

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A comparative profile of urinary scent signals of two endangered Japanese populations of leopard cat2023

    • 著者名/発表者名
      Ichizawa Shota、Uenoyama Reiko、Nakanishi Nozomi、Endo Yasuyuki、Suka Ayaka、Izawa Masako、Miyazaki Masao
    • 雑誌名

      Frontiers in Ecology and Evolution

      巻: 11 ページ: 01-11

    • DOI

      10.3389/fevo.2023.1194611

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Domestic cat damage to plant leaves containing iridoids enhances chemical repellency to pests2022

    • 著者名/発表者名
      Uenoyama, R.; Miyazaki, T.; Adachi, M.; Nishikawa, T.; Hurst, J. L.; Abe, H.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 7 ページ: 104455-104455

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104455

    • 関連する報告書
      2022 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] Cold stress induces malformed tomato fruits by breaking the feedback loops of stem cell regulation in floral meristem2022

    • 著者名/発表者名
      Wu J, Sun W, Sun C, Xu C, Li S, Li P, Xu H, Zhu D, Li M, Yang L, Wei J, Hanzawa A, Tapati SJ, Ueonoyama R, Miyazaki M, Rahman A*, Wu S*
    • 雑誌名

      New Phytologists

      巻: 237 号: 6 ページ: 2268-2283

    • DOI

      10.1111/nph.18699

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ネコの尿スプレーは尿を濃縮しにおいを強めて他個体のにおい嗅ぎを誘発する.2023

    • 著者名/発表者名
      上野山怜子,宮崎雅雄
    • 学会等名
      日本動物行動学会第 42 回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 乾燥マタタビ葉はネコに対して効果と安全性の高い嗅覚エンリッチメントである.2023

    • 著者名/発表者名
      上野山怜子,大岡左枝,宮崎珠子,水本大樹,西川俊夫,Jane L. Hurst,宮崎雅雄
    • 学会等名
      日本味と匂学会第57回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] なぜネコ科動物がマタタビ反応を獲得したのか考える.2023

    • 著者名/発表者名
      上野山怜子
    • 学会等名
      日本哺乳類学会2023年度大会100周年記念沖縄大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] マタタビ反応でネコが葉を舐め噛むと蚊の化学防除が増強される2023

    • 著者名/発表者名
      上野山怜子,宮崎珠子,安立昌篤,西川俊夫,Jane L. Hurst,宮崎雅雄
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部第89回例会・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マタタビのネコに対する嗅覚エンリッチメントとしての安全で効果的な活用2023

    • 著者名/発表者名
      上野山怜子,大岡左枝,宮崎珠子,西川俊夫,宮崎雅雄
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度(令和5年度)大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ネコ特異な生理と行動2022

    • 著者名/発表者名
      宮崎雅雄,上野山怜子
    • 学会等名
      日本動物心理学会第82回大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Domestic cats damage catnip and silver vine plants producing iridoid and enhance chemical pest defense2022

    • 著者名/発表者名
      Uenoyama Reiko, Miyazaki Tamako, Adachi Masaatsu, Nishikawa Toshio, Hurst Jane L., Miyazaki Masao
    • 学会等名
      AChemS 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 科学2024年2月号 94(2)2023

    • 著者名/発表者名
      上野山怜子、西川俊夫、宮崎雅雄
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      岩波書店
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 科学2024年3月 94(3)2023

    • 著者名/発表者名
      市沢翔太、上野山怜子、宮崎雅雄
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      岩波書店
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] Reiko Uenoyama - Publications

    • URL

      https://www.reikouenoyama.com/publications

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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