Adaptive evolution/change in mammals to exogenous chemicals (xenobiotics)

哺乳动物对外源化学物质（异生素）的适应性进化/变化

• 批准号: 21H04919
• 负责人: 石塚 真由美
• 金额: $ 26.62万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04919/
• 关键词: シトクロムP450; グルクロン酸転移酵素; 硫酸転移酵素; 哺乳類; 環境適応; グルクロン酸抱合; 硫酸抱合; 適応進化; xenobiotics; 化学物質代謝

我々はこれまでの研究により、高次の動物が外来性の化学物質（Xenobiotics）への「適応」ために、化学物質の代謝や排泄など、解毒のカスケードに沿って薬物 代謝酵素などの一連の多様性を発展させてきたとの仮説を立てた。化学物質感受性には多様性があり、解毒代謝酵素の解析から、この多様性獲得の主要因は食餌 由来の化学物質である可能性を報告した。本研究では食性の観点および重度環境汚染域に棲息する動物を中心に、哺乳類が日常的に曝露される化学物質にどのように適応してきたのか、多様な種を用いてその進化を機能面から明らかにする。これまでの研究で構築してきた多様な動物試料を用いた研究体制を生かし、食性 のユニークな動物種を対象としたウェットな実験や、データベースを用いた網羅的解析により、外来性の化学物質に対する動物の「適応」と「共存」メカニズム を明らかにする。2022年度は、食肉目クマ科を中心に、ゲノムデータベースを用いた遺伝子解析を行った。外来化学物質の代謝を担う第I相反応酵 素シトクロムP450、第II相反応のグルクロン酸転移酵素や硫酸転移酵素について、種間比較を行い、食性との関連性について解析した。第I相反応において重要なCytochrome P450（CYP）のうち、CYP1-CYP3ファミリーについて、遺伝子情報を網羅的に比較、解析することで進化的な背景を明らかにした。雑食性の動物であるクマ（ヒグマ、アメリカクロクマ）、アナグマ、イヌにおいて異物代謝に重要なサブファミリーであるCYP2Cと3Aにおいて特徴的な遺伝子重複が確認した。哺乳類で第II相反応を担うグルクロン酸転移酵素（UGT）について、データベースを用いたUGT遺伝子の網羅的解析を行ったところ、イヌ科、ヒグマ、アメリカクロクマにおいてUGT1Aの遺伝的拡大（遺伝子数の増加）が確認された。

我们假设以前的研究沿排毒级联发展了一系列多样性，包括药物代谢酶，以“适应”外国化学物质（异生元）。化学敏感性是多种多样的，对代谢酶的分析报告说，饮食衍生的化学物质是实现这种多样性的主要因素。这项研究使用各种物种从功能性的角度阐明哺乳动物的演变，重点是生活在严重污染的地区。利用研究系统利用先前研究中已构建的各种动物样品，对具有饮食特性的独特动物物种进行的湿实验，使用数据库进行了全面的分析，将阐明动物的机制“适应”和“共存”外国化学物质。在2022年，使用基因组数据库进行了基因分析，重点是食肉动物家族。对I期反应酶细胞色素P450进行了种间比较，该酶是外国化学物质的代谢，以及II期反应葡萄糖醛酸盐和硫酸盐转移酶，并分析了与饮食特性的关联。在I阶段反应中很重要的细胞色素P450（CYP）中，通过全面比较和分析CYP1-CYP3家族的遗传信息来阐明进化背景。在CYP2C和3A中证实了特征性基因的重复，对于杂食性熊（棕熊，美国黑熊），badge和狗中的异物代谢很重要。使用葡萄糖醛酸糖转移酶（UGT）的数据库对UGT基因进行了全面分析，该数据库负责哺乳动物的II期反应，证实了Canid家族，棕熊和美国黑熊的UGT1A的遗传扩张（增加的基因）。

项目成果

ザンビア大学(ザンビア)

赞比亚大学（赞比亚）

ザンビア・カブエ地区における高濃度鉛汚染を示した犬のゲノムワイドなDNAメチル化解析

对赞比亚卡布韦地区铅污染严重的狗进行全基因组 DNA 甲基化分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 山﨑 淳平;豊巻 治也;中山 翔太;Yabe John;Muzandu Kaampwe;Jelinek Jaroslav;横山 晶子;池中 良徳;滝口 満喜;石塚 真由美
• 通讯作者: 石塚 真由美

小笠原諸島固有種における抗凝固系殺鼠剤に対する感受性試験

小笠原群岛特有种抗凝血灭鼠剂药敏试验

• 发表时间: 2022
• 作者: 小出将士，安平芙由，一瀬貴大，小田谷嘉弥，鈴木創，堀越和夫，池中良徳，石塚真由美，中山翔太

Carnivora (Mammalia, Laurasiatheria) specific evolutional features and specific gene loss and duplication and in CYP450 1-3 families

食肉目（哺乳纲、Laurasiatheria）特定进化特征和特定基因丢失和重复以及 CYP450 1-3 科

• 发表时间: 2022
• 作者: 近藤充希;池中良徳;中山翔太;川合 佑典;石塚真由美
• 通讯作者: 石塚真由美

Simultaneous quantification of imidacloprid and its metabolites in tissues of mice upon chronic low-dose administration of imidacloprid

长期低剂量施用吡虫啉后小鼠组织中吡虫啉及其代谢物的同时定量

• DOI: 10.1016/j.chroma.2021.462350
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Chromatography A
• 影响因子: 4.1
• 作者: Nimako Collins;Ikenaka Yoshinori;Akoto Osei;Fujioka Kazutoshi;Taira Kumiko;Arizono Koji;Kato Keisuke;Takahashi Keisuke;Nakayama Shouta M.M.;Ichise Takahiro;Ishizuka Mayumi
• 通讯作者: Ishizuka Mayumi