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

使用直系同源基因组进行嗅觉受体基因的基因组进化分析以及与环境因素的相关性

• 批准号: 18K06359
• 负责人: 新村 芳人
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: University of Miyazaki (2021-2022)The University of Tokyo (2018-2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K06359/
• 关键词: 嗅覚受容体; 遺伝子ファミリー; 哺乳類; フェロモン; ゲノム進化; 苦味受容体; 多型; 哺乳類の進化; 嗅覚; 分子進化

2022年度は、以下の研究実績を得た。霊長類は優れた視覚をもつが、嗅覚は他の哺乳類に比べて退化している。また、イルカは聴覚（反響定位）をもちいて獲物を探すことができるが、味覚・嗅覚などの化学感覚は退化している。このように、進化の過程で異なる感覚間でトレード・オフが起きることが知られている。では、嗅覚・味覚・フェロモンという化学感覚同士では、このようなトレード・オフは起きるのだろうか？このことを調べるため、齧歯類のヤマアラシ亜目を用いて解析を行った。マアラシ亜目は生態的・形態的に多様であることに加え、嗅覚・味覚・フェロモンの受容体遺伝子数が多く、本解析に最適である。全ゲノム配列が利用可能な17種のヤマアラシ亜目に対し、嗅覚・味覚・フェロモンの受容体であるOR, T2R, V1Rの同定を行った。そして、17種間でオーソログ遺伝子群を同定し、ヤマアラシ亜目の進化過程における遺伝子の増減数を推定した。その結果、嗅覚・味覚・フェロモン三者の受容体遺伝子は、増減が同調していることが明らかになった。すなわち、化学感覚間においては、感覚のトレード・オフが起きるのではなく、同調して進化している。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（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。以上の結果を論文にまとめ、国際誌に投稿した。現在リバイズ中である。

In 2022, the following research results were achieved. In mammals, the olfactory is more degraded than the visual, and the olfactory is more degraded. The chemical sensitivity of the food is degraded by the chemical sensitivity of the food. The process of evolution is different.では、嗅覚·味覚·フェロモンという化学感覚同士では、このようなトレード·オフは起きるのだろうか？This is the beginning of a new era in the analysis of dental diseases. The number of receptors in the receptor is more than one, and the analysis is optimal. The total number of possible configurations is 17, and the number of possible configurations of receptors is OR, T2R, and V1R. In addition, the evolution process of the 17 species was estimated. The results, smells, tastes, and tastes of the three receptors are identical and different. In the case of chemical reactions, the reaction time is different from that of chemical reactions, and the reaction time is different. The speed of transmission increases, V1R transmission decreases, V1R transmission decreases, V1R transmission The results are as follows: species specific substances, growth environment dependent substances, common biological poisons (bitter substances), and adverse reactions. The above results are published in international journals. Now it's time to go.

项目成果

A structural model for the channel pore and a ligand binding site of an insect gustatory receptor

昆虫味觉受体的通道孔和配体结合位点的结构模型

• 发表时间: 2019
• 作者: Satoshi Morinaga;Koji Nagata;Sayoko Ihara;Yoshihito Niimura;Koji Sato;Kazushige Touhara
• 通讯作者: Kazushige Touhara

Divergent evolution of olfactory receptor repertoire in New and Old World primates revealed by target capture and massive-parallel sequencing

通过目标捕获和大规模并行测序揭示新旧世界灵长类动物嗅觉受体库的不同进化

• 发表时间: 2018
• 作者: Ryuichi Ashino;Yoshihito Niimura;Kazushige Touhara;Amanda D. Melin;Shoji Kawamura
• 通讯作者: Shoji Kawamura

Genetic variation of olfactory receptor repertoire across human populations

人类嗅觉受体库的遗传变异

• 发表时间: 2021
• 作者: Akhtar;M. S.;Ashino;R.;Niimura;Y. Touhara;K.;Melin;A. D.;and Kawamura;S.
• 通讯作者: S.

Structural model for ligand binding and channel opening of an insect gustatory receptor.

• DOI: 10.1016/j.jbc.2022.102573
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Morinaga, Satoshi;Nagata, Koji;Ihara, Sayoko;Yumita, Tomohiro;Niimura, Yoshihito;Sato, Koji;Touhara, Kazushige
• 通讯作者: Touhara, Kazushige

有鱗類の舌に発現する嗅覚受容体のリガンド同定

鳞状动物舌头上表达的嗅觉受体配体的鉴定

• 发表时间: 2021
• 作者: 黒瀬成美;田中亮輔;小林沙織;重谷安代;岡部正隆;長澤竜樹;二階堂雅人;賈云帆，相原光人，長澤竜樹，二階堂雅人;賈云帆，相原光人，長澤竜樹，二階堂雅人;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
• 通讯作者: 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