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2014 年度 実施状況報告書

広範な脊椎動物に共通の新規フェロモン受容体の解析

研究課題

研究課題/領域番号 25440189
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, 生命理工学研究科, 准教授 (70432010)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードフェロモン受容体 / 脊椎動物 / 進化
研究実績の概要

本研究の目的は、我々が新規に発見したほぼ全ての脊椎動物ゲノム中に共通に存在する唯一のフェロモン受容体遺伝子(ancV1Rと名付けた)の生理機能を明らかにし、魚から哺乳類まで共通の生殖認知システムの存在をつきとめることである。昨年度までにancV1R遺伝子の発現がマウスとヤギの鋤鼻上皮におけるin situハイブリダイゼーションによって確認されてきたが、おもに古代魚や両生類での遺伝子発現は確認できていなかった。今年度は、両生類であるネッタイツメガエルの幼生(オタマジャクシ)の嗅上皮におけるancV1Rの発現をRT-PCRとin situハイブリダイゼーションによって確認した。また、古代魚であるポリプテルスに関してはRT-PCRによって遺伝子発現を確認した。さらに、哺乳類においては原始的な霊長類であるマーモセットにおいてin situハイブリダイゼーションによる発現確認に成功した。また遺伝子データベースの検索をおこなったところ、こう取る霊長類、鯨類、コウモリ類だけでなく、ラッコ、海牛類、鳥類、ワニ類、カメ類においてancV1R遺伝子が偽遺伝子化していることが明らかとなった。上記のグループは鋤鼻器官が退化していることが知られており、ancV1Rの偽遺伝子化と鋤鼻器官の退化に強い相関関係があることが分かった。これはancV1Rがフェロモン受容の中心的な役割を果たしていることを示唆する興味深いデータである。

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

これまでに遺伝子発現が確認できていなかったポリプテルスや両生類においてもancV1Rの発現が確認できたのは大きな進展であった。また、ゲノムデータベースの検索でも、ancV1Rの偽遺伝子化と、鋤鼻器官の退化に相関関係が観察され、これはancV1Rの進化的な役割を考察する上で重要であった。これらの発見があったことから、研究はおおむね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

Crispr/Cas9システムを用いたancV1Rノックアウトマウスを作製して、その系統を維持していく予定であったが、コンストラクトをインジェクションした個体についてgenotypingしてみたところ、遺伝子が破壊された個体を得ることができていない。今後は、ノックアウトマウスの作製に力を入れることと、ポリプテルスやスポッテットガー、ハイギョなど現生の古代魚におけるancV1R遺伝子の発現の検出に力を入れていきたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

平成26年度において計画していたノックアウトマウスの作製がうまくいかなかったため、そのノックアウトマウス系統の維持に関わる予算を残余させることとなった。

次年度使用額の使用計画

これらは平成27年度においてノックアウトマウスの作製が成功した際に合わせて使用する予定である。それ以外は、ancV1Rの培養細胞中における発現をおこない、その生理機能の解析に関わる研究に用いる予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Multiple episodic evolution events in V1R receptor genes of East-African cichlids.2014

    • 著者名/発表者名
      Nikaido M, Ota T, Hirata T, Satta Y, Saito Y, Aibara M, Mzighani SI, Hagino-Yamagishi K, Sturmbauer C, Okada N.
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 6 ページ: 1135-1144

    • DOI

      10.1093/gbe/evu086

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] シーラカンスのもう一つの繁殖地:タンザニア2014

    • 著者名/発表者名
      二階堂雅人、岡田典弘
    • 雑誌名

      生物の科学遺伝

      巻: 68 ページ: 210-214

  • [雑誌論文] シーラカンスゲノム進化:進化速度・嗅覚・前適応2014

    • 著者名/発表者名
      二階堂雅人、岡田典弘
    • 雑誌名

      生物の科学遺伝

      巻: 68 ページ: 256-260

  • [学会発表] 脊椎動物に保存された新規V1R 遺伝子の機能と進化2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木彦有、二階堂雅人
    • 学会等名
      第2回ケモビ研究会
    • 発表場所
      箱根
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-26
  • [学会発表] シクリッドV1Rの多様化と種分化2014

    • 著者名/発表者名
      二階堂雅人
    • 学会等名
      第2回ケモビ研究会
    • 発表場所
      箱根
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-26
  • [学会発表] 脊椎動物に保存された新規V1R 遺伝子の機能と進化2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木彦有、西田秀史、廣田順二、二階堂雅人
    • 学会等名
      第16回日本進化学会
    • 発表場所
      高槻・現代劇場
    • 年月日
      2014-08-21
  • [学会発表] Evolution of the chemo-receptor genes in coelacanth.2014

    • 著者名/発表者名
      二階堂雅人、岡田典弘
    • 学会等名
      第16回日本進化学会
    • 発表場所
      高槻・現代劇場
    • 年月日
      2014-08-21
    • 招待講演
  • [図書] 絶滅危惧種のゲノム解読とその利用(次世代シーケンサー活用術)2015

    • 著者名/発表者名
      二階堂雅人、岡田典弘
    • 総ページ数
      212 (143-156)
    • 出版者
      化学同人
  • [備考] 二階堂雅人のページ

    • URL

      https://sites.google.com/site/masatonikaido/

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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