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旧石器時代の動物骨に関するタンパク質考古学的研究

公募研究

研究領域パレオアジア文化史学ーアジア新人文化形成プロセスの総合的研究
研究課題/領域番号 19H04525
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 人文・社会系
研究機関奈良女子大学

研究代表者

中沢 隆  奈良女子大学, その他部局等, 名誉教授 (30175492)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード新石器時代 / 動物骨 / コラーゲン / 質量分析 / タンパク質 / 動物考古学 / 牧畜史 / 西アジア / 考古学 / 質量分析学 / タンパク質科学 / 旧石器時代 / 分子古生物学 / アミノ酸配列解析
研究開始時の研究の概要

タンパク質は、生物種に固有の遺伝暗号が規定するDNAの塩基配列に正確に対応して配列した20種類のアミノ酸からなる生体高分子である。タンパク質、特に考古学資料の動物骨や歯に含まれるI型コラーゲンはアミノ酸残基数が約1,000ずつの2種類のペプチド鎖からなるため、形態観察が不可能でDNAも残っていない資料でも、残存しているペプチドの質量分析によるアミノ酸配列で動物種を特定し、経年劣化の状況から資料の保存環境が読み取れる可能性がある。このような情報をアミノ酸の「文字列」から解読するためのタンパク質の高感度・高精度分析法を確立することで、パレオアジア文化史学の研究の発展に貢献したい。

研究実績の概要

本研究の当初の目的は西アジアにおける動物の家畜化から牧畜までの歴史的発展を、動物遺骨から抽出したコラーゲンの質量分析による種判定をもとに行うことであった。そこで研究対象をヤギとヒツジに絞り、西アジアの遺跡で発掘された動物骨の種の判定をもとに解明することを試みた。ヤギとヒツジの骨を構成するI型コラーゲンは、全アミノ酸配列中でわずか4残基しかアミノ酸の違いがないが、本研究でこれらのアミノ酸を含むペプチドをすべて検出・同定できた。この方法をもとに、アゼルバイジャンの新石器時代(今から約8千 年前)のギョイテペとハッジ・エラムハンル・テペ遺跡から出土した 40 種類以上の動物骨について分析した結果、2 種類の骨資料が近世では極めて稀なヤギとヒツジの交雑種と考えられる動物骨試料に遭遇した。ヤギとヒツジの交雑種のほとんどは、胎児か新生児の段階で死亡し、稀に成長しても繁殖能力を持たない。このことから、ヤギとヒツジ家畜化・牧畜の発展史にはこの自然交配を避けるための何らかの技術的な工夫、すなわち牧畜・畜産技術の改革、例えば牧畜の初期段階ではヤギとヒツジ群れを分離することなく放牧または一定の領域に囲い込み、それによって自然交配による家畜増産の障害が顕在化するに及んで、例えばオスが乳生産には寄与しないとの理由からオスの間引きやヤギとヒツジの群れの分離などの対応策が取られたと考えられる。この仮定をもとに、牧畜技術の向上に伴って交雑種が出現する比率が減少し、さらに地域を越えた牧畜技術の伝搬があれば、アゼルバイジャンの例と同様の傾向を示すと期待できる。本研究で確立した動物骨由来のコラーゲンの質量分析を用いたヤギとヒツジの交雑種の同定法を利用することによって、より広い年代と地域にわたる交雑種の出生率の変化から、先史時代から古代に至る牧畜技術の発展と伝搬に関する研究に新しい視点を提供できると期待される。

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

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Organic Materials Used for Giant Buddhas and Wall Paintings in Bamiyan, Afghanistan2022

    • 著者名/発表者名
      Yoko Taniguchi, Kazuki Kawahara, Miho Takashima, Marine Cotte, Joy Mazurek, Yuki Kumazawa, Yuki Taga, Takashi Nakazawa
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 12(19), 9476 号: 19 ページ: 9476-9476

    • DOI

      10.3390/app12199476

    • 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] Paleoenvironment and human hunting activity during MIS 2 in southern Jordan: Isotope records of prey remains and paleosols2022

    • 著者名/発表者名
      Naito Yuichi I.、Hirose Masato、Belmaker Miriam、Henry Donald O.、Osawa Momoko、Nakazawa Takashi、Habinger Sophie G.、Tung Peter、Bocherens Herv?、Massadeh Sate、Kadowaki Seiji
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 282 ページ: 107432-107432

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2022.107432

    • 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] Effect of UVC Irradiation on the Oxidation of Histidine in Monoclonal Antibodies2020

    • 著者名/発表者名
      Miyahara Yuya, Shintani Koya, Hayashihara-Kakuhou Kayoko, Zukawa Takehiro, Morita Yukihiro, Nakazawa Takashi, Yoshida Takuya, Ohkubo Tadayasu, Uchiyama Susumu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-020-63078-5

    • 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
  • [学会発表] 蛋白質科学におけるタンパク質化学2022

    • 著者名/発表者名
      中沢 隆
    • 学会等名
      第22回蛋白質科学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of deamidation rate of glutamine residues in archaeological protein samples with mass spectrometry2022

    • 著者名/発表者名
      中沢 隆, 大澤桃子, 門脇誠二
    • 学会等名
      第95回生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Identification of animal species by mass spectrometry of collagen extracted from Neolithic and Paleolithic bones and teeth2019

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa Takashi, Osawa Momoko, Matsuo Kana, Inuzuka Mako, Ito Yuki, Kawahara Kazuki, Naito Yuichi, Kadowaki Seiji, Nishiaki Yoshihiro
    • 学会等名
      67th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 南ヨルダンのTor Hamar遺跡で出土した旧石器時代の動物の歯から抽出したコラーゲンの質量分析2019

    • 著者名/発表者名
      大澤桃子, 松尾佳奈, 津川加奈, 門脇誠二, 西秋良宏, 中沢 隆
    • 学会等名
      日本生化学会第92回大会(パシフィコ横浜)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 質量分析による新石器時代の動物骨中のアミノ酸配列解析と動物種の同定2019

    • 著者名/発表者名
      犬塚ま子, 伊藤優貴, 苅野茉央, 山田里奈, 藪中 遥, 門脇誠二, 西秋良宏, 中沢 隆
    • 学会等名
      日本生化学会第92回大会(パシフィコ横浜)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Isolation of C-terminal peptide by capturing asparagine peptides withpolyethyleneimine2019

    • 著者名/発表者名
      Sasakura Eri, Nakazawa Takashi, Ishibashi Yui, Nakano Saki, Hashimoto Mayuko
    • 学会等名
      日本生化学会第92回大会(パシフィコ横浜)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 新・旧石器時代の動物遺体に含まれるコラーゲンの質量分析のための新規化学処理法2019

    • 著者名/発表者名
      中沢 隆, 大澤桃子, 門脇誠二, 西秋良宏
    • 学会等名
      パレオアジア第7回研究大会(パシフィコ横浜)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Gazelle hunting activities around Tor Hamar rock-shelter in Jordan viewed from carbon and oxygen isotope composition of tooth enamel and ZooMS.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Naito, M. Belmaker, H. Bocherens, T. Nakazawa, M. Osawa, C. Wissing, S. Kadowaki
    • 学会等名
      International Symposium on Paleoanthropology, Beijing, China
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 旧石器時代と新石器時代の動物骨と歯に含まれるコラーゲンの質量分析による動物種の判定2019

    • 著者名/発表者名
      大澤桃子, 中沢 隆, 新井才二, 門脇誠二, 西秋良宏
    • 学会等名
      日本西アジア考古学会第24回総会・大会(筑波大学)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 本学中沢隆教授が、たんぱく質を解析する質量分析計を用いて動物の骨や歯、絹を成分分析する事例を紹介。

    • URL

      http://koto.nara-wu.ac.jp/media/media.asp

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-12-25  

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