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2014 年度 実績報告書

進化医学が拓く新たな人類学:ヒト集団で広範にみられる解毒酵素欠損多型の進化的背景

研究課題

研究課題/領域番号 14J04456
研究機関東京大学

研究代表者

齊藤 真理恵  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワード進化人類学 / 自然選択 / 遺伝的浮動 / 比較ゲノム / 解毒酵素 / 霊長類
研究実績の概要

(1)ヒトの集団遺伝学
細胞解毒酵素GSTM1およびGSTT1の機能欠損型であるNull型は,世界84の人類集団に普遍的に存在し,異なる地理的分布を示すことを文献のメタ解析より明らかにした。上記のメタ解析では東南アジア・オセアニアのデータが少なかったため,東南アジア・オセアニアの15集団1004人の遺伝子型をコンベンショナルPCR法,ロングレンジPCR法によって明らかにした。上記の文献データと合わせると,GSTT1のnull型の頻度と緯度が相関することが示され,環境適応の影響が示唆された。また,ダイレクトシーケンシング法によって,ヒト一個体のnullアリル13kbの塩基配列を明らかにした。
(2)霊長類の比較ゲノム
ヒトGSTM1 遺伝子の両側には,互いに類似性の高い「スキップ配列」 が存在するため,染色体の不等交差により欠失が起きる。欠失型対立遺伝子の起源を調べるため,Refseqのデータを用いてin silico比較ゲノム解析を行った。その結果,チンパンジー・オランウータンの系譜でGSTM遺伝子クラスターを含む領域において染色体逆位が起きていた。また、ヒト・オランウータン・ボノボで逆転写によるGSTM2遺伝子の重複が起きていた。さらに, チンパンジー,オランウータンでもヒト同様 GSTM1 遺伝子の両隣にスキップ配列が存在した。従って,チンパンジー,オランウータンも染色体の不等交差によるGSTM1 遺伝子の欠失多型をもつ可能性が示された。

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

研究成果の発表に関しては、学会における口頭発表に加え、国際誌に投稿し、受理・公表され、一定の業績を生み出しつつある。
ゲノムデータベースを活用とした進化ゲノム解析と実験研究をマージした、新たな取り組みを展開し、新知見の解明の端緒を開いた。

今後の研究の推進方策

ヒトの集団遺伝学については、アジア・アフリカ・ヨーロッパなど様々な集団に属するヒト個体のGSTM1 nullアリルのシーケンシングをおこない、ヒトnullアリルの起源・拡散について調べる。
霊長類の比較ゲノムについては、現在まではデータベースのデータを用いた解析のみをおこなっていたが、これから、研究室で保有している豊富な霊長類DNAを用いて、GSTM1遺伝子のnull型多型の進化過程を実験的に確かめていく。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Distributions of the GSTM1 and GSTT1 null genotypes worldwide are characterized by latitudinal clines.2015

    • 著者名/発表者名
      Marie Saitou and Takafumi Ishida
    • 雑誌名

      The Asian Pacific Journal of Cancer Prevention

      巻: 16 ページ: 355-61

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7314/APJCP.2015.16.1.355.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒト集団で広範にみられる解毒酵素遺伝子GSTM1欠失アリルの進化的起源2014

    • 著者名/発表者名
      齊藤真理恵
    • 学会等名
      第68回日本人類学会大会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-03
  • [学会発表] 細胞解毒酵素GSTMの進化医学.-ヒトを含む霊長類GSTMの分子進化-2014

    • 著者名/発表者名
      齊藤真理恵
    • 学会等名
      第16回日本進化学会大会
    • 発表場所
      高槻
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-24

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公開日: 2016-06-01  

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