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

基本信息

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

项目摘要

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。

我们的研究表明，高级动物通过沿着解毒级联的一系列药物代谢酶“适应”外来化学物质（异生素），例如化学代谢和排泄，他假设这导致了多样性的发展。化学敏感性存在多样性，通过对解毒代谢酶的分析，我们报告这种多样性的主要因素可能是膳食化学物质。在这项研究中，我们将研究哺乳动物如何适应它们每天接触的化学物质，重点关注生活在污染严重地区的动物的饮食习惯和动物，并使用多种物种从功能角度研究它们的进化。。利用迄今为止通过研究各种动物样本而建立的研究体系，针对具有独特食性的动物物种进行湿式实验，并使用数据库进行综合分析，以调查外来化学物质的影响。动物的“适应”和“共存”机制。 2022年，我们利用基因组数据库进行了遗传分析，重点关注食肉目，食肉目。我们比较了负责外来化学物质代谢的第一相反应酶细胞色素P450和第二相反应葡萄糖醛酸转移酶和磺基转移酶，并分析了它们与饮食习惯的关系。在I相反应中重要的细胞色素P450（CYP）中，我们通过综合比较和分析遗传信息，阐明了CYP1-CYP3家族的进化背景。在熊（棕熊、美洲黑熊）、獾和狗等杂食动物中，CYP2C 和 3A 亚科对外源代谢非常重要，其特征性基因重复得到证实。对于哺乳动物中负责II相反应的葡萄糖醛酸基转移酶（UGT），我们利用数据库对UGT基因进行了全面分析，发现犬科动物、棕熊、UGT1A的基因扩展（基因数量增加）、和美国黑熊）得到证实。

项目成果

期刊论文数量（32）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Characteristics of cytochrome P450-dependent metabolism against acetamiprid in the musk shrew (Suncus murinus)

麝鼩 (Suncus murinus) 细胞色素 P450 依赖性啶虫脒代谢特征

DOI：
10.1016/j.cbpc.2022.109537
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shinya So;Kawai Yusuke;Kondo Mitsuki;Nakayama Shouta M.M.;Ishizuka Mayumi;Ikenaka Yoshinori
通讯作者：
Ikenaka Yoshinori

ステロイドホルモンおよびその抱合体化物の血中組成における動物種差

类固醇激素及其结合物血液成分的动物物种差异

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
伊藤愛真;近藤充希;池中良徳;田中亜紀;下鶴倫人;佐鹿万里子;柳川洋二郎;笠松雅彦;角川雅俊;中山翔太;石塚真由美
通讯作者：
石塚真由美

Evaluation of anticoagulant rodenticides, warfarin and diphacinone sensitivity in sea turtles

海龟抗凝灭鼠剂、华法林和敌鼠酮敏感性评价

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shouta M.M. Nakayama; Yoshiya Yamamura; Satomi Kondo; Chiyo Kitayama; Takahiro Ichise; Yoshinori Ikenaka; Mayumi Ishizuka.
通讯作者：
Mayumi Ishizuka.

薬物 /異物代謝と毒性の種差

药物/外源物质代谢和毒性的物种差异

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
石塚真由美;池中良徳;中山翔太
通讯作者：
中山翔太

Characteristics of cytochrome P450-dependent metabolism against acetamiprid in the musk shrew (Suncus murinus)

麝鼩 (Suncus murinus) 细胞色素 P450 依赖性啶虫脒代谢特征

DOI：
10.1016/j.cbpc.2022.109537
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shinya So;Kawai Yusuke;Kondo Mitsuki;Nakayama Shouta M.M.;Ishizuka Mayumi;Ikenaka Yoshinori
通讯作者：
Ikenaka Yoshinori