2021 Fiscal Year Annual Research Report
Adaptive evolution/change in mammals to exogenous chemicals (xenobiotics)
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21H04919
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
石塚 真由美 北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (50332474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武田 一貴 北里大学, 獣医学部, 助教 (00896350)
川合 佑典 帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (10709546)
山崎 淳平 北海道大学, 獣医学研究院, 特任准教授 (20732902)
池中 良徳 北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (40543509)
中山 翔太 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (90647629)
早川 卓志 北海道大学, 地球環境科学研究院, 助教 (00758493)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2026-03-31
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| Keywords | シトクロムP450 / グルクロン酸抱合 / 硫酸抱合 / 適応進化 / xenobiotics |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまでの研究により、高次の動物が外来性の化学物質（Xenobiotics）への「適応」ために、化学物質の代謝や排泄など、解毒のカスケードに沿って薬物代謝酵素などの一連の多様性を発展させてきたとの仮説を立てた。化学物質感受性には多様性があり、解毒代謝酵素の解析から、この多様性獲得の主要因は食餌由来の化学物質である可能性を報告した。本研究では食性の観点および重度環境汚染域に棲息する動物を中心に、哺乳類が日常的に曝露される化学物質にどのように適応してきたのか、多様な種を用いてその進化を機能面から明らかにする。これまでの研究で構築してきた多様な動物試料を用いた研究体制を生かし、食性のユニークな動物種を対象としたウェットな実験や、データベースを用いた網羅的解析により、外来性の化学物質に対する動物の「適応」と「共存」メカニズムを明らかにする。
今年度は、食肉目クマ科、スカベンジャー種（腐肉食類）等について、ゲノムデータベースを用いた遺伝子解析を行った。外来化学物質の代謝を担う第I相反応酵素シトクロムP450、第II相反応のグルクロン酸転移酵素や硫酸転移酵素について、種間比較を行い、食性との関連性について解析した。特に硫酸転移酵素についてはこれまで分子進化と食性に関するデータは少なく、研究成果については、現在論文を作成している。野生げっ歯類、トカゲ、一部の食肉性哺乳類について、次世代シークエンサーを用いて、エクソーム解析およびトランスクリプトームを行っている。また農薬や重金属の環境汚染地域に生活・棲息している野生げっ歯類及びヒトについてメタボローム解析を行った。現在データを解析中であるが、野生げっ歯類についてはDDT高濃度汚染域に棲息している野生げっ歯類のステロイド代謝への影響が認められた。現在、野生げっ歯類をDDT環境汚染レベル下で世代飼育し、フィールドデータの検証を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定通りゲノムデータベースを用いた分析や一部の特的な種についてのエクソーム解析、トランスクリプトーム解析を実施している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は海外での試料採集が難しかったことから、すでに入手済みの試料やデータベースの解析を行った。今後、海外から入手する予定の試料も含めて分析を行う。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Glutathione S-transferase gene polymorphisms in association with susceptibility to lead toxicity in lead- and cadmium-exposed children near an abandoned lead-zinc mining area in Kabwe, Zambia.2021
Author(s)
Yared Beyene Yohannes, Shouta M. M. Nakayama (Equal contribution, Co-corresponding), John Yabe, Haruya Toyomaki, Andrew Kataba, Hokuto Nakata, Kaampwe Muzandu, Yoshinori Ikenaka, Kennedy Choongo, Mayumi Ishizuka
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Journal Title
Environ Sci Pollut Res
Volume: 29
Pages: 6622-6632
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Simultaneous quantification of imidacloprid and its metabolites in tissues of mice upon chronic low-dose administration of imidacloprid2021
Author(s)
Collins NIMAKO, Yoshinori IKENAKA, Osei Akoto, Kazutoshi FUJIOKA, Kumiko TAIRA, Koji ARIZONO, Keisuke KATO, Keisuke TAKAHASHI, Shouta M.M. NAKAYAMA, Takahiro ICHISE, Mayumi ISHIZUKA.
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Journal Title
Journal of Chromatography A
Volume: 1652
Pages: 462350
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Genome-wide DNA methylation analysis of dogs with high lead exposure living near a lead mining area in Kabwe, Zambia2021
Author(s)
Jumpei Yamazaki, Haruya Toyomaki, Shouta M.M. Nakayama*（Corresponding), John Yabe, Kaampwe Muzandu, Jaroslav Jelinek, Shoko Yokoyama, Yoshinori Ikenaka, Mitsuyoshi Takiguchi, Mayumi Ishizuka
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Journal Title
Environmental Pollution.
Volume: 286
Pages: 117229
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] (Epi) Genetic Effects of δ-Aminolevulinic Acid Dehydratase (ALAD) in Children Exposed to Environmental Lead; a primary study from Kabwe, Zambia.2021
Author(s)
Yared Beyene Yohannes, Shouta M.M. Nakayama, John Yabe, Hokuto Nakata, Haruya Toyomaki, Andrew Kataba, Kaampwe Muzandu, Kennedy Choongo, Yoshinori Ikenaka, Mayumi Ishizuka.
Organizer
日本毒性学会
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