How speciation occurs - Demonstration of assortative mating via polymorphism of pheromone receptor

東アフリカの三大湖に生息する熱帯魚シクリッドは顕著な適応放散によって多種多様な種に分化したことで知られている。シクリッドの多くの種を分ける上で同種とだけ交配する選択的交配は重要である、定説では体色や視覚がこれに大きく寄与していると考えられてきた。本研究ではこれまで見過ごされてきた嗅覚とフェロモンに着目し、特に大きく配列の異なる2種類のアリルが存在する1型鋤鼻受容体V1R2に基づく選択的交配の可能性を検証する。まずシクリッドにおいて嗅覚受容体のリガンド応答を評価するため、c-fosアッセイによる評価系を立ち上げた。さらにこの評価系を用いてシクリッド特異的に重複した嗅覚受容体でリガンド分化し、より多くの匂いを認識できるようになった可能性を示唆した。これらの結果は査読付き論文にて公表した。また、V1R2受容体の2種類のアリル、cladeⅠとcladeⅡが異なるリガンドを受容する可能性を検証するため、c-fosアッセイを用いて、リガンド候補物質である複数のチロシン代謝産物に対するリガンド応答性を評価した。その結果、cladeⅠとcladeⅡとでは異なるリガンド選択性を持つことを明らかにした。さらにシクリッドから直接的に尿を採取する手法を確立し、c-fosアッセイを用いてシクリッドの尿中にV1R2受容体のリガンドが含まれる可能性を示唆した。さらにLC-MS/MS解析によってV1R2受容体のアゴニストの一つである3-ヒドロキシフェニル酢酸が尿中に高濃度で存在することを明らかにした。これは3HPAAがV1R2受容体のリガンドであること示唆している。今後尿中のリガンド含有量の動態や、リガンド暴露に対する行動解析、尿中ホルモン解析を実施することでV1R2受容体の昨日を明らかにしていく。また、尿中のcladeⅡ型のリガンドの含有についても検証する。

東アフリカの三大湖に生息する熱帯魚シクリッドは顕著な適応放散によって多種多様な種に分化したことで知られている。シクリッドの多くの種を分ける上で同種とだけ交配する選択的交配は重要である、定説では体色や視覚がこれに大きく寄与していると考えられてきた。本研究ではこれまで見過ごされてきた嗅覚とフェロモンに着目し、特に大きく配列の異なる2種類のアリルが存在する1型鋤鼻受容体V1R2に基づく選択的交配の可能性を検証する。まずシクリッドにおいて嗅覚受容体のリガンド応答を評価するため、c-fosアッセイによる評価系を立ち上げた。さらにこの評価系を用いてシクリッド特異的に重複した嗅覚受容体でリガンド分化し、より多くの匂いを認識できるようになった可能性を示唆した。これらの結果は査読付き論文にて公表した。また、V1R2受容体の2種類のアリル、cladeⅠとcladeⅡが異なるリガンドを受容する可能性を検証するため、c-fosアッセイを用いて、リガンド候補物質である複数のチロシン代謝産物に対するリガンド応答性を評価した。その結果、cladeⅠとcladeⅡとでは異なるリガンド選択性を持つことを明らかにした。さらにシクリッドから直接的に尿を採取する手法を確立し、c-fosアッセイを用いてシクリッドの尿中にV1R2受容体のリガンドが含まれる可能性を示唆した。さらにLC-MS/MS解析によってV1R2受容体のアゴニストの一つである3-ヒドロキシフェニル酢酸が尿中に高濃度で存在することを明らかにした。これは3HPAAがV1R2受容体のリガンドであること示唆している。今後尿中のリガンド含有量の動態や、リガンド暴露に対する行動解析、尿中ホルモン解析を実施することでV1R2受容体の昨日を明らかにしていく。また、尿中のcladeⅡ型のリガンドの含有についても検証する。