抄録
植物の二次代謝物は，捕食者に対して毒性をもったり，消化不全を引き起こしたりすることが知られている．したがって，草食哺乳類の代謝システムは，植物の二次代謝物に対して適応進化してきたと考えられる．近年の生化学的・生態学的手法を用いた研究によると，草食哺乳類の中でも，スペシャリストはジェネラリストに比べ，基質が寛容な二次代謝経路をあまり利用していないこと，新奇な毒物への耐性が低いことが示されている．
本研究では，比較ゲノムにより，代表的な二次代謝酵素の一つである GST群が哺乳類の系譜でどのように進化してきたか，また食性が遺伝子進化に寄与したかを検討すべく，哺乳類の食性と GST遺伝子群のメンバー数の関連を調べた．解析には全ゲノムの解読された哺乳類 17種の塩基配列を用い，ヒトの遺伝子配列をリファレンスに用いた相同性検索を行った．その結果，食性と遺伝子数に明確な関連は見られず，GST遺伝子の数は，現在の食性よりも，系統的な影響を強く受けたと考えられる．齧歯目では 20以上の GST遺伝子メンバーが観察され，オポッサムやタスマニアンデビル，カモノハシでは 10以下の遺伝子しか観察されなかった．また，GSTの中でもファミリーメンバーの多い GSTMファミリーのうち，上記 17種がもつ合計 79遺伝子について，ソフトウェア PAMLを用い平衡選択の可能性を検討したところ，平衡選択を受けたと考えられるアミノ酸サイト 210Sが検出された．このサイトについて，分類群ごとに異なるアミノ酸が使われる傾向があった．たとえば，霊長類では特異的にアミノ酸 Gが使われていた．これは，GSTM遺伝子群が，様々な種類の基質に適応して多様化したことを示唆する．今後は，GSTメンバーである他の遺伝子についても解析を進め，食性と代謝酵素の進化の関係を明らかにしていく予定である．
