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表 2. 本研究で使用したプライマー配列および反応条件

座位名 使用目的 アカゲザルゲノム番地 プライマー名 配列 プライマー名 配列 アニーリング

温度 PCR chr3:179,407,166-179,408,167 Mm-TAS2R38-F 5'-GCCAACTAGAGAAGAGAAGTAGA-3' Mm-TAS2R38-R 5'-GACTCACAGGCGTATTAAGG-3' 56 ºC

Seq Mm-TAS2R38_inner-F 5'-CAGCCTGCTCTACTGCTCCAA-3' Mm-TAS2R38_inner-R 5'-AGTCTGCCAAAAAAGCACCAAA-3' -PCR chr3:179,407,123-179,413,514 TAS2R38_5'-flanking-F 5'-TGTCTCGCTGTTCTAGGAAT-3' Mm-TAS2R38-R 5'-GACTCACAGGCGTATTAAGG-3' 60 ºC

Seq chr3-179408908-F 5'-CTTCATGACCCAGTGCTAGT-3' chr3-179408140-R 5'-CAGTGCAGACGTGAGTTAGA-3' -Seq chr3-179409668-F 5'-TTGGAGTCTCTGTGCCTACT-3' chr3-179408769-R 5'-GTTCCTTTCCATGTGTCAGT-3' -Seq chr3-179410245-F 5'-GCAAGGGATACGATTCATAG-3' chr3-179409440-R 5'-GTTTCCCAATTCCCTTACTC-3' -Seq chr3-179410964-F 5'-TAGCCTGAATTTTTCCAGAG-3' chr3-179410226-R 5'-CTATGAATCGTATCCCTTGC-3' -Seq chr3-179411606-F 5'-GACTGGGTGAGGAATATCAA-3' chr3-179410873-R 5'-TGGCCTTCCAATATTTCTAA-3' -Seq chr3-179412332-F 5'-TCTGACTCCCAGGTTCATAC-3' chr3-179411582-R 5'-TGCTCTTGATATTCCTCACC-3' -Seq chr3-179412873-F 5'-CTGTCAAGCTAACGAAGACC-3' chr3-179412183-R 5'-TTCAGTAATCGAGACCATCC-3' -PCR chr3:179,402,038-179,408,214 Mm-TAS2R38-F 5'-GCCAACTAGAGAAGAGAAGTAGA-3' TAS2R38_5'-flanking-R 5'-CAAGAAATCTGCCCTCATAG-3' 61 ºC

Seq chr3-179407176-F 5'-CACTGTGCTGAGAATGGATA-3' chr3-179406340-R 5'-GAGAATGCCAAATCTCTACAA-3' -Seq chr3-179406474-F 5'-GTGTGGACTTTCTGGCTATG-3' chr3-179405808-R 5'-GGGCATCTAGAAGAGTGGAT-3' -Seq chr3-179405797-F 5'-GAGATGGAGCATCTTTTCAT-3' chr3-179405141-R 5'-ACAACTTAATGTAAAACAGTTGTG-3' -Seq chr3-179404909-F 5'-TACAATGCTTGTGCTTTTTG-3' chr3-179405010-R 5'-CAATGCATATATCAGACAAAGG-3' -Seq chr3-179404567-F 5'-TTTGGATTATGGTAGATTACTGG-3' chr3-179404589-R 5'-TGGACAAATAGATCACTGGA-3' -Seq chr3-179404018-F 5'-TCAGATGTAAAAAGCCCATT-3' chr3-179404189-R 5'-GGGCATATGTATGGAGAAAG-3' -Seq chr3-179403523-F 5'-TTCATGAAGGTTTGCTTTTT-3' chr3-179403269-R 5'-TTGATGAATCACTGGCTAGA-3' -Seq chr3-179403082-F 5'-CTTTACGTTTCCTGCTCAAC-3' chr3-179402324-R 5'-TACAGCAATGCAAGAATGAC-3' -IGS03* chr2:5,175,371-5,176,134 Mm-IGS03-F 5'-TGCTCTACCTGTGCGAATTG-3' Mm-IGS03-R 5'-ATGAATTGTTCACCCCCAAA-3' 60 ºC IGS05* chr3:14,376,060-14,376,727 Mm-IGS05-F 5'-TGGCAGCCAGTCTTCTCTTT-3' Mm-IGS05-R 5'-CACCTAGGGCCACACTGAAT-3' 60 ºC IGS09* chr4:141,712,948-141,713,707 Mm-IGS09-F 5'-TCCTTCTTCCAACAGACCAGA-3' Mm-IGS09-R 5'-CCACCAGGCTCCTCTCATTA-3' 60 ºC IGS13* chr7:101,026,368-101,027,162 Mm-IGS13-F 5'-CCGGTGCAGCTAATGTCTTT-3' Mm-IGS13-R 5'-TGGCCATGTAATGAGTTCCA-3' 60 ºC IGS15* chr8:98,384,350-98,385,056 Mm-IGS15-F 5'-TGGTTTTGACAGGTGACTGC-3' Mm-IGS15-R 5'-ATGGTGACTCACTGCTTGGA-3' 60 ºC IGS19* chr10:71,411,234-71,411,886 Mm-IGS19-F 5'-AGATGTGAGCCTGAGCCTGT-3' Mm-IGS19-R 5'-GCTGAAGCAGAACCCAGAAC-3' 60 ºC IGS21* chr11:99,301,129-99,301,881 Mm-IGS21-F 5'-GGGAACTGTCCTGATTGCAT-3' Mm-IGS21-R 5'-CCCCTTCATCTTCCTCCTTC-3' 60 ºC IGS25* chr16:26,856,824-26,857,539 Mm-IGS25-F 5'-GCCATAAAGCACACTGCTCA-3' Mm-IGS25-R 5'-CATTCAGCTTTTGCAGTGGA-3' 60 ºC IGS27* chr20:17,422,254-17,422,968 Mm-IGS27-F 5'-GGGGTAGAGGGAACATGGAT-3' Mm-IGS27-R 5'-GGGGTTCTTTTGGGGTATGT-3' 60 ºC

*IGS座位はOsada et al (2010) から引用した座位で、プライマーも同じものを用いた。

順行性プライマー 逆行性プライマー

TAS2R38_5'-flanking

TAS2R38_3'-flanking

PCR and Seq TAS2R38

69

表 3. ニホンザルおよびアカゲザルのTAS2R38アリル

T2C T9G C10GG19AG164T,CG191A C243T T349C G368A G607A G704A C736T T812C G886A C930G A959C C969T C972T C992T M1T T3T L4V V7I C55F,S R64Q F81F Y117H R123H V203I R235H L246F I271T V296I T310T K320T A323A D324D T331I

ヒヒ T T C A G G C T A G G C T G C A C C C N 頻度(%)

Mf-A T T C G G G C T G A G C T G C A C C C 519 43.47

Mf-B . . . . . . . . . . . . C . . . . . . 373 31.24

Mf-C . . . . . . . . . G . . . A . . . . . 77 6.45

Mf-D . . G . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.59

Mf-E . . G . . . . . . G . . . A . . . . . 25 2.09

Mf-F . . G A . . . . . G . . . A . . . . . 29 2.43

Mf-G . . . . . . T . . G . . . A . . . . . 10 0.84

Mf-H . . G . . . . C . G A . . A . . . . . 15 1.26

Mf-I . . . . . . . . . . . . . . . . T . . 21 1.76

Mf-J . . . . . . . . A . . . . . . . . . . 8 0.67

Mf-K C . . . . . . . . . . . C . . . . . . 23 1.93

Mf-L . . G A . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.42

Mf-M . . . . T . . . . . . . . . . . . . . 10 0.84

Mf-N . G . . . . . . . . . . C . . . . . . 4 0.34

Mf-O . . . . . . . . . . . . C . . C . . . 33 2.76

Mf-P . . G A . . . . . . . . C . . . . . . 2 0.17

Mf-Q . . . . . A . . . . . . . . . . . . . 3 0.25

Mf-R . G . . . . . . . G . . . A . . . . . 4 0.34

Mf-S . . . A . . . . . G . . . A . . . . . 1 0.08

Mf-T . . G . . . . C . G . . . A . . . . . 1 0.08

Mm-a . . . . . . . . . G . . . . . . . . . 13 12.04

Mm-b . . . . . . . . . G . . . . . . . T T 39 36.11

Mm-d . . . A . . . . . G . . . . . . . . . 11 10.19

Mm-f . . . . . . . . . G . T . . . . . T T 4 3.70

Mm-g . . . A C . . . . G . . . . . . . . . 9 8.33

Mm-i . . . A . . . . . . . . . . . . . T T 18 16.67

Mm-j . . . A C . . . . G . . . . G . . . . 6 5.56

Mm-k . . . A . . . . . G . . . . G . . . . 4 3.70

Mm-l . . . . . . . . . G . . . . G . . . . 3 2.78

Mm-m . . . . . . . . . G . . . . G . . . . 1 0.93

ニホンザル

アカゲザル 塩基置換 アミノ酸置換

70

表 4. ニホンザル各集団におけるTAS2R38アリル分布 アリル

グループa 下北 金華山 沼田 高浜 地獄谷 波勝 岡崎 三重 滋賀 嵐山 箕面 紀伊 若桜 小豆島 香美 高岡 幸島 計

Mf-A (1) 84 0 3 26 24 15 2 84 31 42 62 32 21 2 3 0 88 519

Mf-B (1) 49 18 32 10 47 14 4 23 16 13 3 17 25 20 11 50 21 373

Mf-C (3) 0 0 0 6 1 1 0 14 8 0 3 0 1 0 1 0 42 77

Mf-D (3) 1 0 0 1 0 0 0 0 5 0 0 0 12 0 0 0 0 19

Mf-E (3) 0 0 0 7 0 0 0 7 7 3 0 0 0 0 1 0 0 25

Mf-F (3) 0 0 0 4 0 0 0 6 2 0 0 1 11 0 5 0 0 29

Mf-G (2) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 10

Mf-H (3) 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 4 0 2 0 0 0 0 15

Mf-I (3) 0 0 0 0 8 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 21

Mf-J (3) 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 6 0 0 0 0 0 8

Mf-K (2) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 23 0 0 0 0 0 23

Mf-L (3) 0 0 0 0 0 0 0 8 1 0 0 0 0 0 0 8 0 17

Mf-M (2) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 10

Mf-N (2) 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4

Mf-O (3) 32 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 33

Mf-P (3) 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 2

Mf-Q (3) 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0 0 3

Mf-R (2) 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 4

Mf-S (2) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1

Mf-T (2) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1

166 18 40 54 80 30 8 156 74 58 82 80 82 22 24 58 162 1194

a(1)多数の地域で見られた主要なアリル、(2)地域特異的なアリル、(3)複数の集団で共通するアリル

71

表 5. ニホンザルおよびアカゲザルにおけるTAS2R38の多様性 集団名 試料の

由来

個体 数

 変異

サイト数 アリル数 πa θb Dc 下北 複数群 83 3 4 0.083 0.053 0.94 金華山 単一群 9 0 1 0.000 0.000 NA

沼田 複数群 20 3 4 0.038 0.070 -1.01 高浜 単一群 27 5 6 0.168 0.110 1.26 地獄谷 単一群 40 4 4 0.072 0.081 -0.22 波勝 単一群 15 3 3 0.065 0.076 -0.34 岡崎 単一群 4 2 3 0.100 0.077 1.10 三重 複数群 78 9 10 0.174 0.160 0.21 滋賀 複数群 37 6 8 0.167 0.123 0.86 嵐山 単一群 29 4 3 0.065 0.086 -0.54 箕面 単一群 41 7 5 0.088 0.140 -0.90

紀伊 単一群 40 8 6 0.118 0.161 -0.67

若桜 単一群 41 8 7 0.224 0.160 0.99

小豆島 単一群 11 1 2 0.017 0.027 -0.64

香美 複数群 12 6 8 0.247 0.160 1.64

高岡 複数群 29 3 2 0.072 0.065 0.24

幸島 単一群 81 4 4 0.113 0.071 1.09

全個体 597 15 20 0.142 0.195 -0.60

中国 単一群 27 7 7 0.265 0.153 1.89

インド 単一群 27 5 5 0.156 0.110 1.02

全個体 54 8 10 0.236 0.152 1.33

a 塩基多様度 (%)

b ワッターソンのθ (%)

c Tajima のD値。すべてのD値は0から有意な差を示す値ではなかった。

ニホンザル

アカゲザル

72

表 6. ニホンザル8集団における非コード領域9座位の多様性

座位 染色体 配列長 Sa hb nc Sa hb πd θe Df nc Sa hb πd θe Df nc Sa hb πd θe Df nc Sa hb πd θe Df 1 IGS03 2 764 5 6 8 0 1 0.000 0.000 NA 8 0 1 0.000 0.000 NA 8 2 3 0.059 0.079 -0.65 8 1 2 0.031 0.039 -0.45 2 IGS05 3 666 4 5 8 1 2 0.035 0.045 -0.45 8 2 3 0.079 0.091 -0.33 8 1 2 0.019 0.045 -1.16 8 0 1 0.000 0.000 NA 3 IGS09 4 760 7 7 8 1 2 0.060 0.040 1.03 8 4 3 0.260 0.159 2.00* 8 5 4 0.125 0.198 -1.22 8 5 5 0.234 0.198 0.59 4 IGS13 7 795 12 13 8 2 3 0.057 0.076 -0.65 8 3 3 0.131 0.114 0.44 8 4 4 0.104 0.152 -0.99 8 3 4 0.061 0.114 -1.35 5 IGS15 8 707 5 6 5 0 1 0.000 0.000 NA 5 3 4 0.107 0.150 -1.03 8 2 3 0.064 0.085 -0.65 5 0 1 0.000 0.000 NA 6 IGS19 10 653 4 5 8 0 1 0.000 0.000 NA 8 2 3 0.080 0.092 -0.33 8 2 3 0.117 0.092 0.70 8 1 2 0.019 0.046 -1.16 7 IGS21 11 753 2 3 8 1 2 0.061 0.040 1.03 8 0 1 0.000 0.000 NA 8 1 2 0.017 0.040 -1.16 8 0 1 0.000 0.000 NA 8 IGS25 16 716 2 3 8 1 2 0.017 0.042 -1.16 8 1 2 0.064 0.042 1.03 8 1 2 0.064 0.042 1.03 8 1 2 0.017 0.042 -1.16 9 IGS27 20 715 12 9 8 5 3 0.298 0.211 1.37 8 6 4 0.221 0.253 -0.43 8 8 5 0.338 0.337 0.01 8 7 5 0.372 0.295 0.92

平均値 725.4 5.9 6.3 1.2 1.9 0.059 0.050 - 2.3 2.7 0.105 0.100 - 2.9 3.1 0.101 0.119 - 2.0 2.6 0.082 0.082

-座位 染色体 配列長 Sa hb nc Sa hb πd θe Df nc Sa hb πd θe Df nc Sa hb πd θe Df nc Sa hb πd θe Df Sa hb πd θe 1 IGS03 2 764 5 6 6 2 3 0.061 0.087 -0.85 8 0 1 0.000 0.000 NA 8 0 1 0.000 0.000 NA 8 1 2 0.043 0.039 0.16 0.7 1.8 0.024 0.031 2 IGS05 3 666 4 5 8 1 2 0.019 0.045 -1.16 8 1 2 0.019 0.045 -1.16 8 0 1 0.000 0.000 NA 8 2 3 0.038 0.091 -1.50 1.1 2.0 0.026 0.045 3 IGS09 4 760 7 7 8 4 3 0.224 0.159 1.28 8 3 2 0.181 0.119 1.51 8 3 2 0.158 0.119 0.95 8 3 3 0.209 0.119 2.20* 3.3 3.0 0.181 0.139 4 IGS13 7 795 12 13 8 4 5 0.102 0.152 -1.03 8 2 3 0.080 0.076 0.13 8 3 4 0.108 0.114 -0.15 8 2 2 0.059 0.076 -0.58 2.9 3.5 0.088 0.109 5 IGS15 8 707 5 6 5 1 2 0.028 0.050 -1.11 5 1 2 0.028 0.050 -1.11 5 1 2 0.050 0.050 0.01 4 0 1 0.000 0.000 NA 1.1 2.0 0.035 0.048 6 IGS19 10 653 4 5 8 2 3 0.038 0.092 -1.50 8 2 3 0.038 0.092 -1.50 8 1 2 0.070 0.046 1.03 8 1 2 0.019 0.046 -1.16 1.4 2.4 0.048 0.063 7 IGS21 11 753 2 3 8 1 2 0.061 0.040 1.03 8 1 2 0.053 0.040 0.65 8 1 2 0.070 0.040 1.47 8 1 2 0.043 0.040 0.16 0.9 1.8 0.038 0.030 8 IGS25 16 716 2 3 8 1 2 0.017 0.042 -1.16 8 0 1 0.000 0.000 NA 8 0 1 0.000 0.000 NA 8 0 1 0.000 0.000 NA 0.6 1.6 0.022 0.026 9 IGS27 20 715 12 9 8 8 4 0.357 0.337 0.21 8 4 2 0.256 0.169 1.63 8 7 5 0.339 0.295 0.53 8 5 3 0.274 0.211 0.99 6.1 3.9 0.307 0.264 平均値 725.4 5.9 6.3 2.7 2.9 0.101 0.112 - 1.6 2.0 0.073 0.066 - 1.8 2.2 0.088 0.074 - 1.7 2.1 0.076 0.069 - 2.0 2.4 0.085 0.084

a 変異サイト数、b ハプロタイプ数、c 個体数、d 塩基多様度(%)、e ワッターソンのθ(%)。 0.032

f TajimaD値。組換えを仮定せず、変異の出現がポアソン分布に従うとして、10,000 回の合祖シミュレーション(coalescent simulationに基づくTajima’s D 検定を実施した。*P < 0.05(両側確率)。

全個体

全個体 滋賀(複数群) 嵐山(単一群) 箕面(単一群) 紀伊(単一群) 平均

高浜(単一群) 地獄谷(単一群) 波勝(単一群) 三重(複数群)

73

表 7. 各集団間の集団分化度(FST)および移動度(Nm)

集団名 高浜 地獄谷 波勝 三重 滋賀 嵐山 箕面 紀伊 平均値 高浜 1.50 0.98 2.41 4.34 1.38 1.86 3.27 2.25 地獄谷 0.14 3.88 2.46 1.95 0.90 1.38 2.19 2.04 波勝 0.20 0.06 2.00 1.65 1.05 1.14 1.75 1.78 三重 0.09 0.09 0.11 6.06 1.78 1.53 12.02 4.04 滋賀 0.05 0.11 0.13 0.04 3.57 4.17 15.49 5.32 嵐山 0.15 0.22 0.19 0.12 0.07 2.63 2.20 1.93 箕面 0.12 0.15 0.18 0.14 0.06 0.09 2.09 2.11 紀伊 0.07 0.10 0.12 0.02 0.02 0.10 0.11 5.57 平均値 0.12 0.13 0.14 0.09 0.07 0.13 0.12 0.08

a対他集団のFST値。

b対他集団のNm値。FST= 1/(1+4Nm) の式より算出した世代あたりの有効移住 個体数。

FSTa

Nmb

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表 8. 紀伊集団35個体におけるMf-Kアリルの年齢クラスごとの分布

Mf-Kホモ接合Mf-Kヘテロ接合 Mf-Kなし Mf-K 他アリル コドモ群 (25個体) 2 (0.08) 11 (0.44) 12 (0.48) 15 (0.30) 35 (0.70) ワカモノ群 (10個体) 1 (0.10) 3 (0.30) 6 (0.60) 5 (0.25) 15 (0.75) 各数値は観察数で、カッコ内にそれぞれの年齢クラスでの頻度を示す。

遺伝子型 アリル

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1. 苦味物質と苦味受容体(TAS2R)との関係

苦味物質と苦味受容体の関係は多対多の関係にあり、ヒトでは26種類のTAS2R で多岐にわたる苦味物質を受容している。

77 図2. ニホンザル各集団のサンプリング地域

ニホンザルの17か所のサンプリング地域を黒い点で、集団名とともに示した。

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3. TAS2R38機能解析に用いた発現ベクターの構成図

黄色部分は TAS2R38 コーディング領域、上流の赤色部分はラットのソマトスタ チンタグ(ssr3)、下流の灰色部分はウシロドプシンタグ(bRh)を示す。青色の

線はMfTAS2R38WT-Aタイプとのアミノ酸の違いを示す。

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4. ニホンザルおよびアカゲザルTAS2R38アリルのMJネットワーク

それぞれの円は各アリルを示しており、ニホンザルのアリルをMf、アカゲザル のアリルを Mm で示している。円の大きさはアリル数を反映しており、円内は 各アリルが観察された集団で色分けしている。枝の番号は、ハプロタイプ間で の差異のあるサイトの塩基番号を示し、実線で非同義置換、破線で同義置換を 示す。

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5. TAS2R38アリルを発現させた細胞のPTCに対する応答曲線

それぞれのデータポイントは 3 回の測定の平均値で標準誤差とともに示す。そ れぞれのアリルにおける半数効果濃度(EC50)を横軸上にプロットした。

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6. PTC溶液に浸したリンゴの給餌実験結果

(A)PTC溶液に浸したリンゴに対するニホンザルの反応。TAS2R38開始コドン ATGホモ接合個体(左)では、口に入れたのち、床に捨てたが、ACGホモ接合 個体(右)では、口に入れたのち、そのまま摂食した。(B)水およびリンゴに 浸したリンゴを食べた割合。実験個体数はATGホモ接合型が4個体、ACGホモ 接合型が3個体で、グラフでは10試行、全個体の平均値を標準誤差とともに示 した(*P < 0.05、スチューデントt検定)。

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7. 二瓶法により測定した様々な濃度のPTC溶液の飲水割合

二瓶法で給水した全飲水量に対するPTC 溶液を飲水した割合を縦軸に示した。

二つの溶液を区別できていなければチャンスレベルの0.5の値を示す。それぞれ のデータポイントは 6 回の試行の平均値を示す。半数効果濃度(EC50)を横軸 上にプロットした。

83 図8. シミュレーションの概念図

集団サイズは常に2Nに保たれており、移出入により変異型が移出した場合は野 生型が代わりに移入する。移出入の際の移動率はNmとした。

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9. TAS2R38周辺領域を含むTAS2R38長距離ハプロタイプ

各サイトのポジションはアカゲザルゲノム(rheMac2)と対応しており、3番染色体での番地の下5桁を示す(chr3;179,4xx,xxx)。ドット

(.)はハプロタイプA-1と同じ塩基であることを示し、シャープ(#)やアスタリスク(*)は塩基の挿入・欠失を示す。

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10. TAS2R38周辺領域を含む長距離ハプロタイプのMJネットワーク

灰色は実際に存在したハプロタイプ、白色は仮想のハプロタイプ(median vector)を示す。灰色の円のサイズは観察された染色体数を反映する。枝に付 与された番号は塩基置換サイトの番地を示しており、アカゲザルゲノムの番 地、下4 桁に対応している(図 9に対応)。太字は TAS2R38遺伝子コード領 域、細字は非コード領域のサイトを示す。実線は塩基置換、点線は挿入・欠 失変異を示す、8166番の塩基置換は開始コドン消失変異である。

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11. PTC感受性変異アリルの出現年代の推定

長距離ハプロタイプの配列比較から求めた、PTC苦味非感受性アリルの出現 年代の最大値は16万年となった。長距離ハプロタイプK-1が10kbp中に変異 を一つも蓄積せずに集団中に 23 本まで増えた時間の最大値は 13,000年であ った。

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12. ニホンザル8集団間での共有、非共有ハプロタイプの割合

(A)遺伝子非コード領域9座位。(B)TAS2R38コーディング領域。