【研究分野】形態・構造

【研究領域課題番号】16K14766 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

プロラクチン / 軟骨魚類 / 両生類 / 脳下垂体 / 環境適応 / 変態 / 進化 / 受容体 / 体液調節 / 多機能化

【研究成果の概要】

本研究は、水電解質代謝や生殖活動を含めて300以上もの生物学的機能が知られる多機能ホルモン、プロラクチン (PRL) の起源と進化を理解することを目的としている。軟骨魚類においてすでにPRLとその受容体が存在することを明らかにし、その作用が脳下垂体における傍分泌作用であることも見出した。また、両生類のウシガエルでは、魚類PRLのオルソログであるPRL1Bが幼生期に、四肢動物PRLのオルソログであるPRL1Aが変態最盛期以降に高い発現を示し、分子進化と機能の進化との間の関連が示唆された。特異的な抗体やイムノアッセイなどの実験系も確立し、ノックアウト系統の作出も進めている。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】動物形態・分類学

【研究領域課題番号】04404005 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生殖背案刺激ホルモン / 脳下垂体 / 分子進化 / 糖タンパク質ホルモン / 立体構造 / 一次構造 / 受容体 / 脊椎動物 / 生殖腺刺激ホルモン / 黄体形成ホルモン / 濾胞刺激ホルモン / 光不応 / クローニング / 遺伝子発現 / サブユニット / cDNA / アミノ酸配列 / 特異性 / 進化速度 / β-サブユニット / α-サブユニット / 二次構造 / ループ / ウズラ / αヘリックス / β-構造

【研究成果の概要】

平成7年度には生殖腺刺激ホルモン分子の立体構造の推定の論文が出版された。我々は研究分担者輪古が開発した理論的な方法を用いて脊椎動物の生殖腺刺激ホルモンと甲状腺刺激ホルモンに共通な立体構造を推定していたが、これがX腺回折による結晶学的方法で調べられた国外での研究の結果と見事に一致していて、我々の推定が正しかったことが証明された。さらに生殖腺刺激ホルモンとその受容体との比較内分泌学的研究と、cDNAのクローニングによって推定された生殖腺刺激ホルモンの一次構造の研究から、ホルモン特異性を決定している部域が一次構造のどこかであるかを推定することができた。しかもこの部域は立体構造で見ると、受容体との相互関係や生物学的作用の発現に必須であるとされていう部域と立体構造的に隣接して存在することも明らかとなった。
また、ウシガエル、ヒキガエル、オーストラリアハイギョなどの脳下垂体糖蛋白質ホルモンαサブユニットのcDNAのクローニングに成功して、その塩基配列から推定したアミノ酸配列を他の動物のものと比較したところ、オーストラリアハイギョのαサブユニットの一次構造は、魚類よりも四足動物のものに近いことが分かった。
生殖腺刺激ホルモンは一次構造が進化の過程で大きく変化しても、その立体構造はきわめてよく保存されていることが明らかとなった。また、受容体との相互作用を行っている部分についても、立体構造からみる必要があることも明らかとなった。

【研究種目】一般研究(A)

【研究期間】1992 - 1995

【配分額】23,500千円 (直接経費: 23,500千円)