ほ乳類・鳥類の酸性キチナーゼ　（Ｃｈｉａ）　における機能特性と食性に関する研究

哺乳动物和鸟类酸性几丁质酶（Chia）的功能特性及食性研究

• 批准号: 18J23382
• 负责人: 田畑 絵理
• 金额: $ 1.79万
• 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: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J23382/
• 关键词: 酸性キチナーゼ; Chia; キチン; 食性; 家畜飼料; 昆虫食; 家畜; 飼料; 進化; 非ヒト霊長類

キチンは、N -アセチル-D-グルコサミンの重合体で、昆虫、甲殻類、真菌類などの多様な生物の主要な構成成分である。昆虫などのキチン含有生物の家畜の飼料化が提案されているが、キチンの難消化性への懸念から、実用化には至っていない。これまでに、酸性キチナーゼ（Chia）が、雑食性動物の胃で大量に発現し、胃と腸の条件でキチンを分解すること、また、肉食性、草食性動物における Chia のキチン分解性の低下を明らかにした。太古のほ乳類祖先は、小型で食虫性であったが、恐竜の絶滅後、ほ乳類の食性は多様化したと考えられている。そこで、本研究では食性の変化に伴う Chia の変化を明らかにすることを目指した。本年度は、肉食性動物の Chia のキチナーゼ活性の活性低下の原因解明とその分子進化の解明に取り組んだ。イヌ（肉食性動物）の Chia のキチナーゼ活性低下原因の解明のため、活性の高いマウス（雑食性動物）の Chia との間でキメラ体やさまざまな変異体を作製、解析した。その結果、イヌ Chia の不活性化に関与する 2 アミノ酸を特定した。さらに、主に肉食性動物が属している、食肉目 40 種の動物のChia遺伝子を塩基配列レベルで解析した。その結果、イヌで同定した 2 アミノ酸は、イヌ科でのみ特異的に保存され、他の大多数の肉食性動物の Chia は偽遺伝子化していた。イヌ科以外の食肉目動物で、完全長 Chia を保持していたのは、現代でも昆虫を食餌とするミーアキャットとスカンクのみであった。さらに、ミーアキャット、スカンク Chia は、イヌよりも高いキチナーゼ活性を発現した。以上の結果から、食虫性の祖先から進化した現代の肉食性動物が、キチンを含まない食餌に適応したことで、Chia の構造と酵素活性に大きな変化を生じたことを明らかにした（Tabata et al., 論文投稿中）。

The main components of a variety of organisms such as insects, crustaceans, fungi, etc., are found in the complex bodies of Insect feed contains biological feed for livestock. The feed is difficult to digest. Chia's decomposition in the stomach and intestines of herbivores is low. The ancestors of the ancient mammals are small and insectivorous. After the extinction, the feeding habits of the mammals are diversified. This study is aimed at the development of food habits and Chia's development. This year, the reasons for the low activity of Chia in carnivorous animals are explained. The molecular evolution of Chia is explained. The reasons for the low activity of Chia (carnivorous animals) and the high activity of Chia (carnivorous animals) are explained. The results of this study indicate that the inactivation of Chia is related to the determination of 2 kinds of acids. The analysis of Chia gene sequences of 40 species of carnivorous animals belonging to the order Carnivora As a result, most of the carnivores in Chia are preserved in the same way. Carnivores outside the family Chia, Chia, Chia This is the first time I've seen a woman's face. As a result, the evolution of insect-eating ancestors began in modern carnivorous animals, and the structure and enzyme activity of Chia began in the future (Tabata et al., submitted papers).

项目成果

Bioinova Ltd./Homolka Hospital(チェコ)

Bioinova Ltd./Homolka 医院（捷克共和国）

Gene expression analysis of mammalian chitinases in common marmoset (Callithrix jacchus) tissues

普通狨猴（Callithrix jacchus）组织中哺乳动物几丁质酶的基因表达分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Tabata， E.， Kashimura， A.， Uehara， M.， Wakita， S.， Sakaguchi， M.， Sugahara， Y.， Yurimoto， T.， Sasaki， E. & Oyama， F.