• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

味覚と消化機能の進化から紐解く果実食鳥類の求愛行動

研究課題

研究課題/領域番号 22KK0079
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分38:農芸化学およびその関連分野
研究機関明治大学

研究代表者

戸田 安香  明治大学, 農学部, 特任講師 (10802978)

研究分担者 石丸 喜朗  明治大学, 農学部, 専任教授 (10451840)
中北 智哉  明治大学, 農学部, 研究推進員 (40852786)
研究期間 (年度) 2022-10-07 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
キーワード味覚 / 鳥類 / 進化 / 消化酵素
研究開始時の研究の概要

当国際共同研究グループは、ハチドリや鳴禽類などの花蜜食鳥類を対象とした研究を行い、旨味受容体が糖受容能を新たに獲得し、これらの鳥類の繁栄に貢献してきた可能性を示した。本研究では、同じく糖を豊富に含む果実を主食とするマイコドリ科鳥類を対象とする。マイコドリは、オスのアクロバティックな求愛ダンスが性淘汰の例としてよく知られるが、高栄養価である果実を食糧源として利用できたことが、多くの運動量を要する求愛行動の進化を促したと考えられている。そこで、マイコドリの旨味受容体や腸管二糖分解酵素の機能を調べ、味覚や消化機能が果実食性獲得にどう貢献してきたかを明らかにする。

研究実績の概要

感覚受容のシステムは、生物が外界に適応し繁栄するために、長い年月をかけて進化してきた。これまで当国際共同研究グループは、花蜜食鳥類であるハチドリや鳴禽類を対象に研究を行い、旨味受容体が糖を受容する能力を新たに獲得したことで、これらの鳥類の繁栄に貢献してきたことを示した。
本研究では、同じく糖を豊富に含む果実を主食とするマイコドリ科鳥類を対象に解析を行う。マイコドリは、オスのアクロバティックな求愛ダンスが性淘汰の例としてよく知られるが、高栄養価である果実を食糧源として利用できたことが、多くの運動量を要する求愛行動の進化を促したと考えられている。そこで、今回新たに解読したマイコドリのゲノム配列を元に、旨味受容体や小腸二糖分解酵素の機能を調べ、味覚や消化機能が果実食性獲得にどう貢献してきたかを明らかにする。
本年度は、昨年度に作製した旨味受容体(T1R1及びT1R3)の培養細胞発現用プラスミドを用いて機能解析を行った。また祖先型受容体の配列推定と機能解析を行い、祖先での糖受容能の有無を明らかにした。

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

祖先型受容体の応答を検出することに成功し、糖受容能獲得のタイミングを明らかに出来た。

今後の研究の推進方策

キメラの機能解析により、糖受容能獲得の分子機構を解明する。消化酵素の機能との共進化の可能性を検証する。

報告書

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

    (18件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件) 図書 (4件)

  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A single residue confers selective loss of sugar sensing in wrynecks2022

    • 著者名/発表者名
      Cramer Julia F.、Miller Eliot T.、Ko Meng-Ching、Liang Qiaoyi、Cockburn Glenn、Nakagita Tomoya、Cardinale Massimiliano、Fusani Leonida、Toda Yasuka、Baldwin Maude W.
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 32 号: 19 ページ: 4270-4278.e5

    • DOI

      10.1016/j.cub.2022.07.059

    • 関連する報告書
      2022 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] T1R2-mediated sweet sensing in a lizard2022

    • 著者名/発表者名
      Liang Qiaoyi、Ko Meng-Ching、Ng Nathaniel S.R.、Reh Borja、Lee Jessica G.H.、Yamashita Atsuko、Nishihara Hidenori、Toda Yasuka、Baldwin Maude W.
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 32 号: 23 ページ: R1302-R1303

    • DOI

      10.1016/j.cub.2022.10.061

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] T1R2-mediated sweet sensing in a lizard2023

    • 著者名/発表者名
      Qiaoyi Liang, Meng-Ching Ko, Nathaniel S.R. Ng, Borja Reh, Jessica G.H. Lee, Atsuko Yamashita, Hidenori Nishihara, Yasuka Toda, Maude W. Baldwin
    • 学会等名
      European Chemoreception Research Organization (ECRO) 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脊椎動物における旨味・甘味の進化史2023

    • 著者名/発表者名
      戸田安香
    • 学会等名
      藤原ナチュラルヒストリー振興財団 第15回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 旨味・甘味感覚と食性2023

    • 著者名/発表者名
      戸田安香
    • 学会等名
      センサ&IoTコンソーシアムセミナー
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 食科学でおいしさの起源を解明する2023

    • 著者名/発表者名
      戸田安香
    • 学会等名
      第13回 科学の甲子園埼玉県大会 特別講演
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Evolution of Umami and Sweet Taste Receptors in Vertebrates2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuka Toda
    • 学会等名
      2024 SMBE Regional Meeting in Taiwan: Evolutionary Genomics & Bioinformatics
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Umami perception in birds and mammals2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuka Toda
    • 学会等名
      NEURO2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Umami perception in birds and mammals2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuka Toda
    • 学会等名
      日本味と匂学会第56回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 嗜好味受容体T1Rにおける新規レパートリーの発見と機能解明2022

    • 著者名/発表者名
      戸田安香、西原秀典、藏本多恵、蒲原功汰、後藤あず紗、星野杏子、岡田晋治、工樂樹洋、岡部正隆、石丸喜朗
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 動物の食性と味覚の進化2022

    • 著者名/発表者名
      戸田安香
    • 学会等名
      JT 生命誌研究館 生命誌レクチャー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evolution of the T1R receptors in vertebrates2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuka Toda, Yoshiro Ishimaru
    • 学会等名
      The 19th International Symposium on Molecular and Neural mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 実験医学「脊椎動物における味覚受容体の進化と味覚情報伝達機構」2023

    • 著者名/発表者名
      戸田安香、石丸喜朗
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 祖先の甘味感覚獲得がもたらした鳴禽類の繁栄(Japanese Scientists in Science 2021)2022

    • 著者名/発表者名
      戸田安香、中北智哉、早川卓志、石丸喜朗、三坂巧、松村秀一
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      アスカコーポレーション/American Association for the Advancement of Science(AAAS)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 様々な脊椎動物における味覚受容体と食性の関連・魚類から鳥類,霊長類における食の進化戦略(化学と生物)2022

    • 著者名/発表者名
      戸田安香、石丸喜朗
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      国際文献社
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 脊椎動物における味覚の多様性とその遺伝的要因(科学)2022

    • 著者名/発表者名
      戸田安香、石丸喜朗、三坂巧
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      岩波書店
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-10-11   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi