Molecular evolution of odorant receptors in herbivorous Drosophilidae

草食性果蝇科气味受体的分子进化

• 批准号: 22K20565
• 负责人: 松永 光幸
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20565/
• 关键词: 嗅覚; ショウジョウバエ; 感覚子; 電気生理

動物の種の多様性はその運動の多様性によって加速されてきた。一般に運動の出力には正しい感覚の入力が必要とされる。そのうち嗅覚は危険情報や食べ物、またはパートナーを探す上で必須であるために、最も重要な感覚の一つである。特に多様性の激しい植食性昆虫にとって、自分の宿主が発する匂いを正しくかぎ分けることが必要とされるために、嗅覚受容体の進化は早く多様化が激しい。本研究は嗅覚受容体をモデルとしてどのように機能進化が生じるかを研究している。本研究では微生物食であるキイロショウジョウバエ、コフキヒメショウジョウバエ、植食性のキイロヒメショウジョウバエ（以下ヒメと呼ぶ）をモデルとして用いている。これまでの私自身の電気生理学的手法を用いた研究から、嗅覚受容体Odorant receptor 42a (Or42a)がヒメの宿主であるアブラナ科の匂い物質マスタードオイルに強く反応することを示している。本年はヒメのトランスクリプトーム解析によってOr42aが嗅覚器官において強く発現していることを明かにした。続いて、AlphaFoldを用いてOr42aの3D構造を予測し、機能進化に貢献したかアミノ酸の候補を見出した。さらにこれらのアミノ酸を置換したキメラOr42aを作製し、機能解析を行うことで、たった二つのアミノ酸の置換が機能進化を引き起こしたことを明かにした。以上の結果をカリフォルニアで開催されたAmerican Physiological Society学会で発表し、Traverl Awardを獲得した。また結果の一部をBrandeis大学のPeraez博士に提供することで、博士が先導するbioRxiv論文に共著者として貢献した。

The diversity of animal species and the diversity of movement are accelerated. General movement of the input force is necessary. The most important thing is to smell the information and food, and the most important thing is to feel the food. In particular, the diversity of herbivorous insects is stimulated by the early diversity of their hosts. This study focuses on the functional evolution of olfactory receptors. In this study, we investigated the effects of micro-organisms on the growth and development of plants, and on the growth and development of plants. This is a study of the electrophysiology of the human body using the olfactory receptor Odorant receptor 42a (Or42a) as a host substance. This year, the analysis of the olfactory organs of Or42a shows that the olfactory organs of Or42a are strongly developed. AlphaFold is used to predict the 3D structure of Or42a and to contribute to its functional evolution. This is the first time that we've had a chance to change the acid into a new one, and we've had a chance to change the acid into a new one. The results were announced by the American Physiological Society and awarded the Travel Award. Dr. Peraez of Brandeis University contributed a part of the results and co-authored the bioRxiv thesis.

项目成果

教授

教授

Olfactory avoidance of toxic volatile electrophiles is mediated by a broadly tuned olfactory receptor in Drosophila

果蝇对有毒挥发性亲电试剂的嗅觉回避是由广泛调节的嗅觉受体介导的

• 发表时间: 2022
• 作者: Pelaez J.N,;Gloss A.D.;Goldman-Huertas B.;Kim B.;Lapoint R.T.;Pimentel-Solorio G.;Verster K.I.;Aguilar J.M.;Dittrich A.C.M.;Singhal M.;Suzuki H.C.;Matsunaga T.;et al.;Matsunaga T.
• 通讯作者: Matsunaga T.

准教授

副教授

University of California Berkeley/University of California Davis/Brandeis University(米国)

加州大学伯克利分校/加州大学戴维斯分校/布兰迪斯大学（美国）

博士研究員

博士生