シクリッドフェロモンとその受容体の同定

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21770076
• 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, 大学院・生命理工学研究科, 助教 (70432010)
• キーワード: シクリッド / フェロモン / V1R2受容体 / 嗅覚

研究概要

魚類VIR嗅覚受容体遺伝子は、生殖行動を引き起こすためのホルモナルフェロモンをリガンドとすると予想されている。そのV1R遺伝子は計6コピー存在する事が明らかとなっており、V1R1～V1R6と名付けられている。本研究で注目しているのは、V1R2遺伝子である。我々はこれまでに、V1R2遺伝子がビクトリア湖産シクリッドにおいて、顕著な多様化を遂げている事を明らかにしており、単離されたアリルは計20個にもおよんだ。それらを大きく分けると、2つのアリル型に分けられ、そのアリル型間では13塩基もの置換が蓄積していた。ビクトリア湖産シクリッドは放散からわずか1万2千年しか経っていないことを考慮すると、この塩基置換の蓄積は中立的な進化では説明できないものである。また、我々はV1R2遺伝子の部分配列をプローブとしたサザンハイブリダイゼーション実験をおこない、V1R2遺伝子が単コピーであることを確認しており、この大きく異なるアリル型と認識しているものが実は重複した遺伝子であったというような可能性は否定できている。この大きく異なるアリル型の起源を探るべく、三大湖すべてのシクリッドに関してこのV1R2遺伝子の配列を決定したところ、どの湖に生息するシクリッドにおいても2つのアリル型が存在していた。つまりV1R2遺伝子の2つのアリル型の起源は非常に古く、タンガニイカ湖産シクリッドの放散よりも前(800万年以上前)であることが明らかとなった。この事は、V1R2遺伝子座における2つのアリルが進化的に考えても非常に長い期間維持されてきたことを意味し、中立進化では説明できない何らかのメカニズムがあり、このような現象を引き起こしたと考えられる。
我々は現在、東アフリカ産シクリッドがかつて、交雑を繰り返しながら適応放散を遂げたのではないか、とのシナリオを提唱して、このV1R2遺伝子の進化を説明しようと試みている。

研究成果

• [雑誌論文] Genetic Variation and Demographic History of the Laparogramma Cichlid Species Group of Lake Victoria-An Analysis Based on SINEs and Mitochondrial DNA (2010)
  • 著者名/発表者名: Mzighani SI, Nikaido M, Takeda M, Seehausen O, Budeba YL, Ngatunga BP, Katunzi EFB, Aibara M, Mizoiri S, Sato T, Tachida H, Okada N
  • 雑誌名: GENE 450 ページ: 39-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertebrate Rhodopsin Adaptation to Dim Light via Rapid Meta-II Inter mediate Formation (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugawara T, Imai H, Nikaido M, Imamoto Y, Okada N
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 27 ページ: 506-519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a novel SINE superfamily from invertebrates : "Ceph-SINEs" from the genomes of Squids and Cuttlefish (2010)
  • 著者名/発表者名: Akasaki T, Nikaido M, Nishihara H, Tsuchiya K, Segawa S, Okada N
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chronology of the extant African elephant species and case study of the species identification of the small African elephant with the molecular phylogenetic method (2009)
  • 著者名/発表者名: Murata Y, Yonezawa T, Kihara I, Kashiwamura T, Sugihara Y, Nikaido M, Okada N, Endo H, Hasegawa M.
  • 雑誌名: GENE 441 ページ: 176-186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conserved repertoire of orthologous vomeronasal type 1 receptor genes in ruminant species (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohara H, Nikaido M, Date-Ito A, Mogi K, Okamura H, Okada N, Takeuchi Y, Mori Y, Hagino-Yamagishi K.
  • 雑誌名: BMC Evolutionary Biology 9 ページ: e233
  • 査読あり
• [学会発表] シクリッドV2R型嗅覚受容遺伝子群の進化: lineage specific expansion の進化的役割は? (2009)
  • 著者名/発表者名: 二階堂雅人, ら(他5名)
  • 学会等名: 第11回 日本進化学会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2009-09-03
• [備考]
  • URL: http://www.evolution.bio.titech.ac.jp/