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2021 Fiscal Year Research-status Report

オーソログ遺伝子群を用いた嗅覚受容体遺伝子のゲノム進化解析と環境要因との相関

Research Project

Project/Area Number 18K06359
Research InstitutionUniversity of Miyazaki

Principal Investigator

新村 芳人  宮崎大学, 農学部, 教授 (90396979)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords嗅覚受容体 / 遺伝子ファミリー / 哺乳類 / フェロモン / 苦味受容体 / ゲノム進化 / 多型
Outline of Annual Research Achievements

2021年度は、以下の研究実績を得た。
前年度までに、400種の哺乳類ゲノムからOR遺伝子の網羅的同定を行い、ゲノムによってアセンブル精度のばらつきを補正した。その過程で、齧歯目のヤマアラシ亜目のある種において、OR遺伝子数が著しく増加していることが見出された。その進化的・生態的な意味を明らかにするために、これまでに全ゲノム配列が明らかになった17種のヤマアラシ亜目のゲノムデータからOR遺伝子を同定し、それらをOGGに分類することで、詳細な進化解析を行った。その結果、OR遺伝子数はヤマアラシ亜目の進化過程を通じてほぼ安定しているにもかかわらず、最近になって急激に遺伝子数の増減が起きたことが明らかになった。さらに詳しい解析を行うため、フェロモン受容体であるタイプ1鋤鼻受容体(V1R)遺伝子、および苦味を受容する味覚受容体(T2R)遺伝子も解析に加えた。これらの遺伝子をゲノム配列から網羅的に同定する手法を確立し、三者の遺伝子ファミリー間で進化ダイナミクスの比較を行った。その結果、ヤマアラシ亜目の進化過程において、三者の遺伝子ファミリーの増減が同調していることが示された。また、遺伝子の増減の速度は、V1R遺伝子が最も速く、次いでOR遺伝子、最も遅いのがT2R遺伝子であった。この結果は、種特異的なフェロモン、生育環境に依存する匂い物質、そして生物間で共通した毒物である苦味物質という三者のリガンドの違いを反映していると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新たにV1R遺伝子、T2R遺伝子の同定手法を確立し、三者の遺伝子ファミリー間でも比較解析が可能になった。このことにより、OR遺伝子の進化のダイナミクスの特徴が浮き彫りになり、「オーソログ遺伝子群を用いた嗅覚受容体遺伝子のゲノム進化解析と環境要因との相関」という課題の仕上げに向けて概ね順調に進展していると言える。

Strategy for Future Research Activity

今年度は最終年度であるので、上記の結果を論文にまとめ、国際誌に投稿する。また、昨年度までに行ったヒトOR多型データの解析結果も論文にまとめ、国際誌に投稿する。

Causes of Carryover

新型コロナウイルスによって対面での学会や研究打ち合わせが中止となり、未使用額が生じた。今年度は、使用できるゲノムデータ量が当初の予定よりも大幅に増えたことから、新規ワークステーションを購入して解析を進める。また、新型コロナウイルス感染症の状況を見極めつつ、国内・国際学会にも積極的に参加する。

  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (2 results)

  • [Int'l Joint Research] ガーナ大学(ガーナ)

    • Country Name
      GHANA
    • Counterpart Institution
      ガーナ大学
  • [Int'l Joint Research] Waltham(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Waltham
  • [Journal Article] Genetic variation of olfactory receptor gene family in a Japanese population2022

    • Author(s)
      AKHTAR MUHAMMAD SHOAIB、ASHINO RYUICHI、OOTA HIROKI、ISHIDA HAJIME、NIIMURA YOSHIHITO、TOUHARA KAZUSHIGE、MELIN AMANDA D.、KAWAMURA SHOJI
    • Journal Title

      Anthropological Science

      Volume: 0 Pages: 1~14

    • DOI

      10.1537/ase.211024

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] グルメなサル,鼻の利かないサル2021

    • Author(s)
      新村 芳人
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 57 Pages: 185~189

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.57.3_185

  • [Journal Article] フェロモンの起源に迫る 血+毒=涙のフェロモン!?2021

    • Author(s)
      新村芳人、東原和成
    • Journal Title

      アロマリサーチ

      Volume: 22 Pages: 3~8

  • [Journal Article] 嗅覚受容体遺伝子の進化2021

    • Author(s)
      新村芳人
    • Journal Title

      遺伝子医学

      Volume: 11 Pages: 158~164

  • [Presentation] Comparative Evolutionary Analysis of Chemosensory Receptor Genes among Hystricomorpha2022

    • Author(s)
      ○Yoshihito Niimura
    • Organizer
      Accelerating Social Implementation for SDGs Achievement (aXis)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Genetic variation of olfactory receptor repertoire across human populations2021

    • Author(s)
      ○Muhammad Shoaib Akhtar, Ryuichi Ashino, Yoshihito Niimura, Kazushige Touhara, Amanda D. Melin, and Shoji Kawamura
    • Organizer
      Annual Meeting of the Society for Molecular Biology and Evolution 2021 (SMBE 2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Genetic variation of multigene olfactory receptor family in humans2021

    • Author(s)
      ○Muhammad Shoaib Akhtar, Ryuichi Ashino, Yoshihito Niimura, Kazushige Touhara, Amanda D. Melin, and Shoji Kawamura
    • Organizer
      The 2nd AiaEvo Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 齧歯類ペプチドフェロモンESP遺伝子の起源と進化 血+毒=涙のフェロモン!?2021

    • Author(s)
      ○新村芳人、角田麻衣、加藤紗理、村田健、東原和成
    • Organizer
      日本進化学会 第23回東京大会
  • [Presentation] 嗅覚受容体遺伝子多型 ─先天的な個人差─2021

    • Author(s)
      ○新村芳人
    • Organizer
      JST未来社会創造事業公開シンポジウム「香りの機能拡張によるヒューメインな社会の実現
    • Invited
  • [Presentation] 齧歯類ペプチドフェロモンESP遺伝子の起源と進化 血+毒=涙のフェロモン!?2021

    • Author(s)
      ○新村芳人、角田麻衣、加藤紗理、村田健、柳川太一、鈴木俊太、東原和成
    • Organizer
      第164回 日本獣医学会学術集会
  • [Presentation] ガーナにおける食用大型齧歯類グラスカッターの家畜化に関する試み2021

    • Author(s)
      ○小出剛、Bhim B. Biswa、豊田敦、村山美穂、新村芳人、岸田拓士、Chris Adenyo、Boniface B. Kayang
    • Organizer
      日本遺伝学会 第93回大会
  • [Presentation] 有鱗類の舌に発現する嗅覚受容体のリガンド同定2021

    • Author(s)
      ○八ツ本真司、岸田拓士、佐久間敦丈、伊原さよ子、二階堂雅人、新村芳人、東原和成
    • Organizer
      日本味と匂学会 第55回大会
  • [Presentation] 匂い遺伝子と匂いの感じ方の多様性2021

    • Author(s)
      ○新村芳人
    • Organizer
      第75回 日本人類学会大会公開シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 食用大型齧歯類グラスカッター(Thryonomys swinderianus)の全ゲノム配列決定:ヤマアラシ亜目における化学感覚受容体遺伝子の比較進化解析2021

    • Author(s)
      ○新村芳人、Bhim Biswa、岸田拓士、豊田敦、村山美穂、Scott Jenkins、Christopher Adenyo、Boniface B. Kayang、小出剛
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会人類学会大会
  • [Book] Major gene families in humans and their evolutionary history2022

    • Author(s)
      Niimura Y
    • Total Pages
      43
    • Publisher
      Henry Stewart Talks
  • [Book] ヒトゲノム事典2021

    • Author(s)
      新村芳人
    • Total Pages
      3
    • Publisher
      一色出版
    • ISBN
      4910389121

URL: 

Published: 2022-12-28  

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