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2022 年度 実績報告書

新規鋤鼻受容体ancV1Rから探るフェロモン受容機構とその進化的起源

研究課題

研究課題/領域番号 20H03307
研究機関東京工業大学

研究代表者

二階堂 雅人  東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70432010)

研究分担者 廣田 順二  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (60405339)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードancV1R / 鋤鼻器官 / 脊椎動物 / 進化
研究実績の概要

我々は、シーラカンスやポリプテルスなどの古代魚から陸生哺乳類まで、ほぼ全ての脊椎動物が共有するフェロモン受容体遺伝子ancV1Rを新規に発見した。ancV1Rは系統樹上ではV1Rファミリーに属しているものの、既知V1Rが1神経細胞に1種類の遺伝子(アリル)のみ発現するのに対し、ancV1Rは鋤鼻器官の全ての神経細胞に発現するという大きな違いがある。そのためancV1Rは既知V1Rとは機能的に大きく異なっていると予想される。また、鋤鼻器官全体に発現するancV1Rは、鋤鼻器官領域の探索・特定に利用することも可能であると考えられる。本研究の目的は、① 遺伝子改変マウスを用いたancV1Rの機能解明、② 鋤鼻器官の退化とancV1Rの偽遺伝子化に関わる相関性の解析、③ ancV1Rを指標とした脊椎動物における鋤鼻器官の進化的起源の解明にある。現在のところ、2020年度においては②、③に関しては論文化に至っている。本研究が掲げる3つの目的のうち、①に関してはancV1Rノックアウトメスマウス(ancV1R-KOメス)の作出に成功し、これらの行動学的な実験によりancV1Rを失った個体は異性のフェロモン受容に異常をきたしていることを強く示唆する結果を得ていた。ancV1R欠損メスマウスにおける行動異常の原因として、まず 既知フェロモン受容体タンパク質の鋤鼻神経細胞膜への移行不全の可能性を検証したが、正常な膜移行が観察されたためancV1Rが既知フェロモン受容体の膜移行に関与する可能性は低いことが分かった。続いて、ancV1R欠損マウスにおける正常な軸索投射が起きているかどうかの検証を行ったが、これも正常でありancV1Rが鋤鼻神経細胞の投射に関与する可能性も低いと考えられた

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Type 1 vomeronasal receptor expression in juvenile and adult lungfish olfactory organ2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamuta Shoko、Yamamoto Yoshio、Miyazaki Masao、Sakuma Atsuhiro、Nikaido Masato、Nakamuta Nobuaki
    • 雑誌名

      Zoological Letters

      巻: 9 ページ: 6

    • DOI

      10.1186/s40851-023-00202-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Plastic loss of motile cilia in the gills of Polypterus in response to high CO2 or terrestrial environments2023

    • 著者名/発表者名
      Kimura Yuki、Nakamuta Nobuaki、Nikaido Masato
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 13 ページ: e9964

    • DOI

      10.1002/ece3.9964

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Type 1 vomeronasal receptors expressed in the olfactory organs of two African lungfish, Protopterus annectens and Protopterus amphibius2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamuta Shoko、Yamamoto Yoshio、Miyazaki Masao、Sakuma Atsuhiro、Nikaido Masato、Nakamuta Nobuaki
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 531 ページ: 116~131

    • DOI

      10.1002/cne.25416

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SINEs as Credible Signs to Prove Common Ancestry in the Tree of Life: A Brief Review of Pioneering Case Studies in Retroposon Systematics2022

    • 著者名/発表者名
      Nikaido Masato、Nishihara Hidenori、Okada Norihiro
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 13 ページ: 989~989

    • DOI

      10.3390/genes13060989

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Remarkable diversity of vomeronasal type 2 receptor (OlfC) genes of basal ray-finned fish and its evolutionary trajectory in jawed vertebrates2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Zicong、Sakuma Atsuhiro、Kuraku Shigehiro、Nikaido Masato
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 6455

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10428-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 脊椎動物における母性発現の進化に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆晃, 長澤竜樹, 二階堂雅人
    • 学会等名
      第3回日本遺伝学会春の分科会
  • [学会発表] ハイギョゲノムから明らかにする水陸両生魚のケラチン遺伝子クラスタの拡大2023

    • 著者名/発表者名
      木村優希, 二階堂雅人
    • 学会等名
      第3回日本遺伝学会春の分科会
  • [学会発表] 魚類の鼻管に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆晃, 西浦賀乃子, 木村優希, 中牟田信明, 長澤竜樹, 二階堂雅人
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部会第24回大会
  • [学会発表] 透明ナマズとその近縁種を用いた発現変動遺伝子解析による筋肉透明化遺伝子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      賈云帆, 相原光人, 長澤竜樹, 伊藤武彦, 二階堂雅人
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部会第24回大会
  • [学会発表] 肺呼吸する古代魚・ポリプテルスの陸上環境における恒常性維持機構2023

    • 著者名/発表者名
      木村優希, 神田真司, 兵藤晋, 二階堂雅人
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部会第24回大会
  • [学会発表] 硬骨魚の鋤鼻受容体V1Rにおいて見出された多様性と共通性2023

    • 著者名/発表者名
      二階堂雅人
    • 学会等名
      第8回 ケモビ研究会
  • [学会発表] 魚類におけるOMP遺伝子の分子進化2023

    • 著者名/発表者名
      長澤竜樹,藤崎花美,二階堂雅人
    • 学会等名
      第8回 ケモビ研究会
  • [学会発表] ゲノム比較から迫る脊椎動物の原始化学感覚2022

    • 著者名/発表者名
      二階堂雅人
    • 学会等名
      イベリアトゲイモリゲノム解読シンポジウム&第三回イベリアトゲイモリ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] ミンククジラにおける嗅覚受容体遺伝子の主嗅覚器での発現2022

    • 著者名/発表者名
      廣瀬亜由美,中村玄,二階堂雅人,藤瀬良弘,加藤秀弘,岸田拓士
    • 学会等名
      日本動物学会第93回早稲田大会
  • [学会発表] 魚類に見られる鼻管の適応的意義と平行進化に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆晃, 西浦賀乃子, 木村優希, 中牟田信明, 長澤竜樹,二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第24回沼津大会
  • [学会発表] 魚類の体表における化学感覚の探索2022

    • 著者名/発表者名
      桐ヶ窪寛,佐久間敦丈,長澤竜樹,二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第24回沼津大会
  • [学会発表] 魚類の鰭における化学感覚受容体遺伝子の発現探索2022

    • 著者名/発表者名
      西浦賀乃子,長澤竜樹,二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第24回沼津大会
  • [学会発表] ハリネズミの針形成に関する進化発生学的起源の解明2022

    • 著者名/発表者名
      黒瀬成美, 田中亮輔, 小林汐織, 重谷安代, 岡部正隆, 長澤竜樹, 二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第24回沼津大会

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公開日: 2023-12-25  

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