水を得た魚が森を得た猿の色覚進化の謎を解く:重複オプシン遺伝子発現分化機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23657164
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 自然人類学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 河村 正二 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (40282727)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: オプシン / 視物質 / ゼブラフィッシュ / グッピー / トランスジェニック / 発現制御領域 / 霊長類 / 国際情報交換 / メダカ / 遺伝子重複 / 発現分化 / 発現制御 / 小型魚類

研究概要

遺伝子重複による視覚オプシンの進化が顕著な魚類と霊長類に注目し、重複オプシン遺伝子の発現分化と吸収波長分化の観点から解析を行なった。同定したゼブラフィッシュの視覚オプシン制御領域を利用し、特定の視細胞を可視化することで網膜形成の理解に貢献した。グッピーの重複オプシンLWS遺伝子に野生集団の遺伝的分化を見出した。霊長類の重複L/Mオプシン遺伝子間に遺伝子変換による均一化、ハイブリッド遺伝子形成、浄化淘汰による吸収波長の差異の保護を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of transgenic zebrafish lines that express GFP in the retina, pineal gland, olfactory bulb, hatching gland, and optic tectum. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fang, W., Bonaffini, S., Zou, J., Wang, X., Zhang, C., Tsujimura, T., Kawamura, S. and Wei, X.
  • 雑誌名: Gene Expression Patterns 巻: 13(5-6) ページ: 150-159
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.gep.2013.02.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of transgenic zebrafish lines that express GFP in the retina, pineal gland, olfactory bulb, hatching gland, and optic tectum (2013)
  • 著者名/発表者名: Fang, W., Bonaffini, S., Zou, J., Wang, X., Zhang, C., Tsujimura, T., Kawamura, S. and Wei, X.
  • 雑誌名: Gene Expression Patterns 巻: 13 号: 5-6 ページ: 150-159
  • DOI: 10.1016/j.gep.2013.02.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bipolar cell-photoreceptor connectivity in the zebrafish (Danio rerio) retina. (2012)
  • 著者名/発表者名: Li, Y. N., Tsujimura, T., Kawamura, S. and Dowling, J. E.
  • 雑誌名: The Journal of Comparative Neurology 巻: 520(16) ページ: 3786-3802
  • URL: http://dx.doi.org/10.1002/cne.23168
  • 査読あり
• [雑誌論文] 視覚センサー遺伝子の適応と進化多様性:魚類から霊長類まで (2012)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 50(5) ページ: 325-336
  • NAID: 10030819632
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bipolar cell-photoreceptor connectivity in the zebrafish (Danio rerio) retina (2012)
  • 著者名/発表者名: Li, Y.N., Tsujimura, T., Kawamura, S. and Dowling, J.E.
  • 雑誌名: The Journal of Comparative Neurology 巻: 520 号: 16 ページ: 3786-3802
  • DOI: 10.1002/cne.23168
  • 査読あり
• [雑誌論文] 視覚センサー遺伝子の適応と進化多様性：魚類から霊長類まで (2012)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 50 ページ: 325-336
  • NAID: 10030819632
  • 査読あり
• [雑誌論文] A population genetic study on the relationship between medaka fish and the spread of wet-rice cultivation across the Japanese archipelago (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsumura, T., Oda, S., Tsukamoto, K., Sekiya, Y., Yamashita, T., Aso, M., Hata, M., Nonaka, M., Mano, S., Ishida, H., Mitani, H., Kawamura, S., Oota, H.
  • 雑誌名: Ａｎｔｈｒｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 120 号: 1 ページ: 81-89
  • DOI: 10.1537/ase.110525
  • NAID: 10030738530
  • ISSN: 0918-7960, 1348-8570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene conversion and purifying selection shape nucleotide variation in gibbon L/M opsin genes. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiwatashi, T., Mikami, A., Katsumura, T., Suryobroto, B., Perwitasari-Farajallah, D., Malaivijitnond, S., Siriaroonrat, B., Oota, H., Goto, S. and Kawamura, S.
  • 雑誌名: BMC Evolutionary Biology 巻: 11 ページ: 312-312
  • URL: http://dx.doi.org/10.1186/1471-2148-11-312
  • 査読あり
• [学会発表] 魚類をモデルとした色覚進化の適応的柔軟性の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 学会等名: 三重大学COE-A(世界に誇れる世界トップレベルの研究拠点)「魚類をモデルとした生物多様性と次世代型ポストゲノム教育研究拠点」シンポジウム「色覚・光受容機能の多様性・環境応答とその応用」
  • 発表場所: 三重大学生物資源学部、津
  • 年月日: 2013-01-23
• [学会発表] マツカワおよびヒラメの眼球に発現する視物質遺伝子の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 笠木聡、矢野尚紀、水澤寛太、村上直人、安藤忠、河村正二、高橋明義
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学、品川
• [学会発表] 魚類をモデルとした色覚進化の適応的柔軟性の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 学会等名: 三重大学COE-A（世界に誇れる世界トップレベルの研究拠点）「魚類をモデルとした生物多様性と次世代型ポストゲノム教育研究拠点」シンポジウム 「色覚・光受容機能の多様性・環境応答とその応用」
  • 発表場所: 三重大学生物資源学部、津
  • 招待講演
• [学会発表] 魚類と霊長類の研究から見えてきた色覚進化の秘密 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 学会等名: 日本塗装技術協会第27回塗料・塗装研究発表会、東京大学生産技術研究所、駒場リサーチキャンパス・コンベンションホール
  • 発表場所: 駒場
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] Molecular mechanism and adaptive significance of evolutionary diversification of visual opsins (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S.
  • 学会等名: The 89th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan: Symposium 38: Functional evolution of sensing receptors: Toward the comprehensive understanding by fusion of research in the different fields (Organized by Makoto Tominaga and Hioo Imai), Shinshu University Matsumoto Campus, Matsumoto, Japan
  • 発表場所: (Oral) (Invited)
• [学会発表] ヒトとメダカ共通に観察された地域集団間の性的二型の程度の違いに関与する遺伝的多型 (2012)
  • 著者名/発表者名: 勝村啓史、尾田正二、三谷啓志、埴原恒彦、河村正二、太田博樹
  • 学会等名: 第66回日本人類学会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス、横浜市
• [学会発表] グッピーにおけるLWSオプシン遺伝子の多型と遺伝子発現量及び長波長光感受性との関連 (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井祐輔、大槻朝、手塚あゆみ、笠木 聡、河村正二、河田雅圭
  • 学会等名: 第14回日本進化学会
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス、八王子
• [学会発表] Medaka (Oryzias latipes) as a population model for studying functional differences between the alleles of human polymorphisms (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsumura, T., Oda, S., Mitani, H., Kawamura, S. and Oota, H.
  • 学会等名: The 20th Annual Meeting of the Society for Molecular Biology and Evolution 2012 (SMBE 2012)
  • 発表場所: The Convention Centre Dublin, Ireland
• [学会発表] 魚類と霊長類の研究から見えてきた色覚進化の秘密 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 学会等名: 日本塗装技術協会 第27回塗料･塗装研究発表会(招待講演)
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所、駒場リサーチキャンパス･コンベンションホール、駒場
• [学会発表] Molecular mechanism and adaptive significance of evolutionary diversification of visual opsins (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S.
  • 学会等名: The 89th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan(招待講演)
  • 発表場所: Shinshu University Matsumoto Campus, Matsumoto
• [学会発表] 色覚進化研究の人類学的展開:魚類と霊長類に見られる視覚光センサーの進化多様性を通して (2011)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 学会等名: 北里大学海洋分子生物学特別セミナー
  • 発表場所: 北里大学相模原キャンパス、神奈川
  • 年月日: 2011-12-02
• [学会発表] Evolution of visual opsin genes in fish and primates (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S.
  • 学会等名: 15th Evolutionary Biology Meeting at Marseilles (15th EBM), Regional Center of Educational Documentation ("Centre Regional de Documentation Pedagogique")
  • 発表場所: Marseilles, France
• [学会発表] Evolutionary study of vertebrate color vision: from fish transgenesis to field primatology, and to human variation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S.
  • 学会等名: Annual Conference of Soceity for Molecular Biology and Evolution2011 (SMBE 2011)
  • 発表場所: Kyoto University (Clock Tower Centennial Hall and Shiran Kaikan) and Miyako Messe, Kyoto, Japan
• [学会発表] Comparison of gene organization and expression of blue-sensitive (SWS2) opsins among medaka fish species (2011)
  • 著者名/発表者名: Aso, M., Takishima, N., Matsumoto, Y., Oda, S., Mitani, H. and Kawamura, S.
  • 学会等名: Annual Conference of Soceity for Molecular Biology and Evolution 2011 (SMBE 2011)
  • 発表場所: Kyoto University (Clock Tower Centennial Hall and Shiran Kaikan) and Miyako Messe, Kyoto
• [学会発表] Exploration of regulatory region for differential expression of duplicated red-sensitive opsin genes in zebrafish (2011)
  • 著者名/発表者名: Ashino, R., Tsujimura, T., Hoyoya, T. and Kawamura, S.
  • 学会等名: Annual Conference of Soceity for Molecular Biology and Evolution 2011 (SMBE 2011)
  • 発表場所: Kyoto University (Clock Tower Centennial Hall and Shiran Kaikan) and Miyako Messe, Kyoto
• [学会発表] Allelic variations of cytochrome P450 genes in wild medaka populations: a parallelism to human alleles (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsumura, T., Oda, S., Mitani, H., Kawamura, S. and Oota, H.
  • 学会等名: Annual Conference of Soceity for Molecular Biology and Evolution 2011 (SMBE 2011)
  • 発表場所: Kyoto University (Clock Tower Centennial Hall and Shiran Kaikan) and Miyako Messe, Kyoto
• [学会発表] Spectral characterization of guppy visual opsins (2011)
  • 著者名/発表者名: Kasagi, S., Tezuka, A., Kawata, M. and Kawamura, S.
  • 学会等名: Annual Conference of Soceity for Molecular Biology and Evolution 2011 (SMBE 2011)
  • 発表場所: Kyoto University (Clock Tower Centennial Hall and Shiran Kaikan) and Miyako Messe, Kyoto
• [学会発表] Evolutionary study of vertebrate color vision: from fish transgenesis to field primatology, and to human variation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S.
  • 学会等名: Annual Conference of Soceity for Molecular Biology and Evolution 2011 (SMBE 2011)(招待講演)
  • 発表場所: Kyoto University (Clock Tower Centennial Hall and Shiran Kaikan) and Miyako Messe, Kyoto
• [学会発表] Comparison of gene organization and expression of blue-sensitive (SWS2) opsins among medaka fish species (2011)
  • 著者名/発表者名: Aso, M., Takishima, N., Matsumoto, Y., Oda, S., Mitani, H. and Kawamura, S.
  • 学会等名: 17th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 発表場所: Toray Human Resource Development Center, Mishima
• [学会発表] Identification of regulatory region for differential expression of duplicated red sensitive opsin genes in zebrafish (2011)
  • 著者名/発表者名: Ashino, R., Tsujimura, T., Hoyoya, T. and Kawamura, S.
  • 学会等名: 17th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 発表場所: Toray Human Resource Development Center, Mishima
• [学会発表] 単一制御領域によるゼブラフィッシュ重複赤型オプシン遺伝子の発現分化制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 蘆野龍一、辻村太郎、細谷知広、河村正二
  • 学会等名: 第83回日本遺伝学会
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス北部構内、京都
• [学会発表] Allelic variations of cytochrome P450 genes in wild medaka populations: curious similarities to humans' polymorphisms and their functions (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsumura, T., Oda, S., Mitani, H., Kawamura, S. and Oota, H.
  • 学会等名: Isogenic Medaka Workshop
  • 発表場所: European Bioinformatics Institute (EBI), Hinxton, UK
• [学会発表] Evolution of visual opsin genes in fish and primates (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S.
  • 学会等名: 15th Evolutionary Biology Meeting at Marseilles (15th EBM)(招待講演)
  • 発表場所: Regional Center of Educational Documentation, Marseilles, France
• [学会発表] 色覚進化研究の人類学的展開：魚類と霊長類に見られる視覚光センサーの進化多様性を通して (2011)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 学会等名: 北里大学海洋分子生物学特別セミナー(招待講演)
  • 発表場所: 北里大学相模原キャンパス、神奈川
• [学会発表] ゼブラフィッシュ重複赤型オプシン遺伝子の発現分化制御領域の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 蘆野龍一、辻村太郎、細谷知広、河村正二
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
• [図書] Polymorphism and adaptation of primate colour vision. In: Evolutionary Biology Mechanisms and Trends (Pontarotti, P. ed.) (2012)
  • 著者名/発表者名: *Melin, A. D., Hiramatsu, C., Fedigan, L.M., Schaffner, C. M, Aureli, F. and*Kawamura, S.
  • 出版者: Springer-Verlag, Berlin Heidelberg.
  • URL: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-30425-5_13
• [図書] 原著:Carl Zimmer (2010). The Tangled Bank: An Introduction to Evolution, Roberts and Company Publishers, Greenwood Village, Colorado.第 8 章コラム:霊 長類型 3 色型色覚をめぐる「謎」. In:進化:生命のたどる道 (長谷川眞理子 日本語版監修) (2012)
  • 著者名/発表者名: *河村正二
  • 出版者: 岩波書店
  • URL: http://www.iwanami.co.jp/moreinfo/0054670/top.html
• [図書] Polymorphic color vision in primates: evolutionary considerations. In: Post-Genome Biology of Primates (2012)
  • 著者名/発表者名: *Kawamura, S., Hiramatsu, C., Melin, A.D., Schaffner, C. M, Aureli, F. and Fedigan, L. M.
  • 出版者: Hirai, H., Imai, H. and Go, Y. eds.
  • URL: http://dx.doi.org/10.1007/978-4-431-54011-3_7
• [備考]
  • URL: http://www.jinrui.ib.k.u-tokyo.ac.jp/kawamura-home.htmlhttp://www.jinrui.ib.k.u-tokyo.ac.jp/kawamura-home-E.html
• [備考] 河村正二研究室ホームページ
  • URL: http://www.jinrui.ib.k.u-tokyo.ac.jp/kawamura-home.html
• [備考] Shoji Kawamura Lab Home Page
  • URL: http://www.jinrui.ib.k.u-tokyo.ac.jp/kawamura-home-E.html
• [備考]
  • URL: http://www.jinrui.ib.k.u-tokyo.ac.jp/kawamura-home.html