被子植物の多様化に適応した鳥類と哺乳類の異物代謝系の収斂進化の検証

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K15848
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分45020:進化生物学関連
• 研究機関: 帯広畜産大学
• 研究代表者: 川合 佑典 帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (10709546)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: グルクロン酸抱合酵素 / UGT / 異物代謝 / 鳥類

研究成果の概要

本研究では鳥類と哺乳類における薬物代謝に関わるグルクロン酸抱合酵素（UGT）遺伝子の進化史を明らかにすることを目的として、哺乳類でのUGT遺伝子の分子進化解析、およびニワトリを鳥類のモデル動物としたUGT遺伝子の誘導、抱合活性測定、タンパク質の異種発現を行った。本研究の結果から被子植物の出現以前に存在した多環芳香族炭化水素などの化学物質への反応は哺乳類、鳥類で維持されていること、被子植物の出現が特に有胎盤類UGT2Bサブファミリーの出現と多様化に大きく影響を与えたことが示唆された。

自由記述の分野

獣医毒性学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの研究で植物由来の化学物質に曝露される可能性が低い肉食動物はグルクロン酸抱合酵素（UGT）遺伝子の数が少なくグルクロン酸抱合活性が低いなど、食性と異物代謝能に関連があることが示唆されてきた。本研究ではこれまでの研究を被子植物の出現という視点で拡張させることで、鳥類および有胎盤類と有袋類が被子植物の出現と多様化に対し異なるUGT遺伝子を用いて適応している可能性を示した。またニワトリUGTの分子種ごとにその抱合活性測定を行い哺乳類UGTと比較できる環境を整えたことは発展性がある。