【研究領域課題番号】18H02515 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ヒト / 寒冷適応進化 / 褐色脂肪組織 / 自然選択 / ゲノム多型 / 褐色脂肪細胞 / 熱産生 / ゲノム多様性 / 寒冷適応 / ゲノム / SNP / 遺伝学 / 生理学 / 一塩基多型 / 進化

【研究成果の概要】

ヒトが高緯度の寒冷環境に遺伝的に適応した証拠を発見するため、ヒトの体温調節に重要な役割を果たしている褐色脂肪組織の個人差や、寒冷刺激化での体温調節機能の変化等を生理学的な手法で詳細に解析し、これに関連するゲノム多型の進化パターンの解析を行った。その結果、ヒトが北アジアから南北アメリカ大陸への進出の際の寒冷適応の証拠と思われるゲノム領域を複数同定することができた。

【研究の社会的意義】

ヒトは、他の霊長類と同様に、低緯度の気温が高い地域で長く進化してきた生物だが、およそ10万年前以降の氷河期に高緯度の寒冷な地域にへの進出を果たした寒さに遺伝的に適応することが、高緯度地域への進出を後押ししたと考えられているが、その実体となる遺伝子は未だに明らかになっていない。この研究では、進化遺伝学解析、遺伝医学解析、生理学解析などの異なる研究手法を組み合わせてこの課題に挑戦し、ヒトの寒冷環境への適応に寄与する有力な候補遺伝子を同定することができた。また、このような遺伝子は、現代人の肥満のしやすさなどにも関わっていると予想されるので、新たな肥満予防・治療戦略の開発にも貢献できる可能性がある。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)

【研究分野】自然人類学

【研究領域課題番号】26291096 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

モンゴル人 / ゲノム多様性 / 寒冷適応 / 正の自然選択 / 肥満 / SNP / 進化遺伝学 / 人類学 / 遺伝学 / 社会医学 / 進化 / ゲノム / 熱産生 / 東アジア

【研究成果の概要】

現代人の肥満はエネルギーの摂取量と消費量の不均衡にその原因がある。本課題では、エネルギー消費の一翼を担う「代謝性熱産生」に着目し、現代人の肥満感受性が、祖先集団が過去に獲得した寒冷環境への遺伝的適応形質の影響下にある、という仮説を実証すべく、全ゲノムレベルでのヒトの遺伝的様性パターンの解析、遺伝疫学解析、分子生物学解析を柱とする学際的研究を推進した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)

【研究分野】進化生物学

【研究領域課題番号】23370096 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ゲノム / 遺伝子 / 進化 / 環境適応 / トランスクリプトーム / 次世代シーケンサ / 遺伝子強制発現 / ショウジョウバエ / 遺伝学 / cDNA / 人為選択 / 塩基多様度 / 集団解析

【研究成果の概要】

本研究は、近年、分布を熱帯から温帯に急速に広げたアカショウジョウバエについて、低温環境への進化的適応の分子機構を明らかにすることを目的とした。温帯産と熱帯産の系統の間で低温耐性を比較したところ、平均して温帯産の低温耐性は熱帯産よりも高く、その大きな要因として低温順化の効果が高いことが分かった。そこで、アカショウジョウバエで低温順化によって発現量が変化する遺伝子を調べ、その発現量の変化をキイロショウジョウバエで遺伝子操作技術を用いて再現したところ、いくつかの遺伝子の発現量の変化が実際に低温耐性を向上させることが分かった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)

【研究分野】自然人類学

【研究領域課題番号】21687021 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子 / 多型 / 人類 / 進化 / 中性脂肪 / コレステロール / 人類学 / 遺伝学 / 脂質 / ゲノム

【研究成果の概要】

本研究では、生活習慣の異なるアジア・太平洋地域の人類集団について、血清脂質量と関連する遺伝子多型・変異を調査し、その人類生物学的意義を探った。その結果、1)脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の多型が血中脂質量に及ぼす効果が、モンゴル人と日本人で劇的に異なっており、これが食事中の不飽和脂肪酸組成の差異に起因する可能性を見出した。2)高脂血症抵抗性多型であるMLXIPL遺伝子のGln241His多型が、中央アジアの遊牧民族を起源とする幾つかの人類集団で高い頻度で存在しており、脂質がエネルギー源として優勢な遊牧生活において、同多型が適応的であることを示した。3)各種リポタンパク質受容体としてはたらくスカベンジャー受容体ファミリー遺伝子の再塩基配列決定を通して、タイ人では東アジア人・オセアニア人と比して多型・変異サイトが豊富に存在していることが明らかになった。これにより、マラリア抵抗性と脂質代謝との関連性についての新たな知見を加えた。4)さらに、血清脂質を標的とした関連解析では、性別や年齢に加えて内臓脂肪蓄積の程度を一致させた集団を用いることで、遺伝子多型・変異を効率よく検出できることを示した。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2009 - 2010

【配分額】11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)

【研究分野】進化生物学

【研究領域課題番号】19770210 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

機能進化 / 進化 / 行動 / 生態 / 遺伝 / 神経 / 行動学 / 生態学 / 遺伝学 / 神経科学

【研究成果の概要】

セイシェルショウジョウバエの食性決定にかかわる遺伝子として、匂い物質結合蛋白質をコードする二つの遺伝子Obp57d及びObp57eを同定した。これらの遺伝子をノックアウトしたキイロショウジョウバエは産卵場所選択における嗜好性が変化していた。Obp57dとObp57eはキイロショウジョウバエ種群において遺伝子重複により生じ、機能分化していることが示唆された。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】3,420千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 420千円)