Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

生物は独立した生命を持ち,独自の生活を学んでいるが,一方他の生物と深い関わりを保ちつつ生存している。寄生現象もこの様な関係のひとつと考えられ,自由生活型の祖先から出発し,寄生生活に移行してからの進化の過程において宿主内に環境に適応し,宿主特異性や臓器特異性をそなえた種々の寄生虫が成立したと考えられる。この点から寄生虫は真核生物における適応現象の研究を進めるうえで極めて良い研究対象であり,とくにエネルギー転換系の様な全生物に共通な代謝系の適応や進化,また基本的な反応機構を理解するうえで最適な系のひとつと考えられる。本研究はミトコンドリア遺伝子の発現が幼虫と成虫で極端に異なっている回虫の特徴を生かし,その発現調節機構を解明することを目的としており,寄生適応現象を分子のレベルで理解しようとするものである。
本研究では第一の成果として回虫ミトコンドリアに複合体IIの機能的に異なるアイソザイム(幼虫型、成虫型)を見いだした。さらにそのサブユニットについてそれぞれのcDNAクローニングによる一次構造の比較を試みた。その結果Fpについては幼虫型Fp(Fp-2)cDNAのクローニングに成功したが、そのアミノ酸配列は成虫型Fp(Fp-1)に比較して自由生活性線虫C. elegansFpにより類似していた。この事実は成虫酵素の持つフマル酸還元酵素活性はC. elegansの様な自由生活性線虫の酵素に由来し、寄生現象成立の過程において獲得した新しい形質と考えられる。同じくフマル酸還元酵素活性を示す大糸状虫Fpのアミノ酸配列もこの考え方を支持するものであった。また抗体による分析から幼虫と成虫で異なると思われたシトクロムb小サブユニット(CybS)について成虫型のcDNAクローニングを行い、ミトコンドリア複合体IIのCybSとして初めての一次構造データを得た。このサブユニットの配列は種特異性が高かったが、ヘムの配位に関与していると予想されるHis残基などは保存されていた。さらに呼吸鎖電子伝達系の重要な構成成分であるシトクロムcに成虫特異的に発現されているサイソザイムが見いだされ、生活環における回虫ミトコンドリア呼吸鎖電子伝達系のダイナミックな変動が明確になった。

【研究分担者】
松本直樹	東京大学	医科学研究所	助手	(Kakenデータベース)