Molecular evolution of acidic chitinase involved in gastric digestion and lung protection

酸性几丁质酶参与胃消化和肺保护的分子进化

• 批准号: 22KJ2736
• 负责人: 田畑 絵理
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Kogakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2736/
• 关键词: キチナーゼ; キチン; Chia; 分子進化; 食性

酸性キチナーゼ（acidic chitinase, Chia）は、昆虫や真菌の外骨格を構成するキチンを分解する酵素である。Chia のパラログ数やそのキチン分解性は、動物の食性と大きく関わる。本研究は、現代の動物が保持する Chia のパラログ分子の機能について明らかにし、最終的にヒトの Chia パラログ分子の生物・医学的特徴を明らかにすることを目指す。本年度は、進化的解析の基盤のため、肉食性動物における Chia の酵素機能と分子進化の関係について解析を行った。活性の低いイヌと活性の高いマウスの Chia 間でキメラタンパク質、変異体を作製、解析することにより、イヌ Chia の活性低下を引き起こす 2 アミノ酸置換を明らかにした。そして、イヌが属する食肉目 41 種の Chia の配列を解析したところ、イヌ科、スカンク科、マングース科を除く 32 種で Chia は遺伝子喪失していた。さらに、昆虫を食べるスカンク、ミーアキャットは、完全な ORF を保存し、高い活性を示した。これらの結果から、現代でも昆虫を食べる種の Chia は活性が高く、他方、昆虫を食べない種では Chia が機能レベルで不活性な分子へと進化したことを明らかにした（Tabata et al.,Mol Biol Evol.39,msab331,2022）。以上の結果は、ほ乳類における食性の変化に伴う分子進化であり、また、ヒトの Chia パラログの理解のための進化的知見となる。

Acidic キ チ ナ ー ゼ (acidic chitinase, Chia) は や fungi, insects の outside bone を constitute す る キ チ ン を decomposition す る enzyme で あ る. The Chia <s:1> パラログ number やそ <e:1> キチ <s:1> is related to <s:1> decompositional property <e:1> and animal <s:1> feeding property と is large く く く and わる. This study は, modern が の animals keep す る Chia の パ ラ ロ グ function of molecular の に つ い て Ming ら か に し, eventually に ヒ ト の Chia パ ラ ロ グ molecular の 徴 of biology, medicine を Ming ら か に す る こ と を refers す. は this year, in the evolution of analytic の base plate の た め, carnivorous animals に お け る Chia の enzyme function と molecular evolution の masato is に つ い analytical line を っ て た. Active low の い イ ヌ と high active の い マ ウ ス の Chia between で キ メ ラ タ ン パ ク qualitative, variations, parse the allograft を cropping す る こ と に よ り, イ ヌ Chia の active low を lead き up こ す 2 ア ミ ノ acid replacement を Ming ら か に し た. そ し て, イ ヌ が genus す る carnivore 41 の Chia の match column を parsing し た と こ ろ, イ ヌ, ス カ ン ク, マ ン グ ー ス secco を except く 32 species で Chia は heritage 伝 son lost し て い た. Youdaoplaceholder0, insect を feed on べるスカ を を, を アキャット, を, complete な ORF を preservation, <s:1>, high <s:1> activity を shows た た. こ れ ら の results か ら, modern で も insects feed を べ る kind の Chia は high active が く, fang, insects feed を べ な い kind で は Chia が function レ ベ ル で inactive な molecular へ と evolution し た こ と を Ming ら か に し た (Tabata et al., Mol Biol Evol.39,msab331,2022. の above results は, ほ milk に お け る diets の variations change に with う molecular evolution で あ り, ま た, ヒ ト の Chia パ ラ ロ グ の understand の た め の evolutionary knowledge と な る.

项目成果

Bioinova Ltd.(チェコ)

Bioinova 有限公司（捷克共和国）

食肉目動物の食性と酸性キチナーゼの機能に関する研究

肉食动物食性及酸性几丁质酶功能的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 〇田畑 絵理，鯉沼 拓海;田山 拓史;樫村 明德;坂口 政吉;小山 文隆;〇田畑絵理，鯉沼拓海，田山拓史，樫村昭德，坂口政吉，小山文隆
• 通讯作者: 〇田畑絵理，鯉沼拓海，田山拓史，樫村昭德，坂口政吉，小山文隆

非昆虫ベースの食餌は，肉食性動物の酸性キチナーゼの構造と機能を変化させる

非昆虫饮食改变食肉动物酸性几丁质酶的结构和功能

• 发表时间: 2022
• 作者: 〇田畑 絵理，鯉沼 拓海;田山 拓史;樫村 明德;坂口 政吉;小山 文隆
• 通讯作者: 小山 文隆