生物の環境適応と感覚受容体の進化

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本年度は以下の3項目について研究を推進した1) 霊長類皮膚での温度受容体の発現プロフィルの比較 : ヒトの皮膚組織由来のmRNAでTRPV1, 3, 4の他にTRPV2, TRPM2, 4, 5, 8の発現を確認するために、異なるヒト由来の2サンプル(成人と胎児)での発現を比較した。その結果8種類すべての遺伝子の発現が確認された。これらの発現をチンパンジーの皮膚サンプルで調べてみると、発現量の種差は認められるたが、8種類の発現が検出された。さらに同様の遺伝子発現をアカゲザル7個体について調べたところ、発現の個体変異が大きいことがわかった。TRPV2, 3, 4については全ての個体での発現が確認できたが、TRPM5、TRPM8では発現はほとんど検出できない。またTRPV1に関しては、一個体で発現が確認できなかった。2) 配列決定を進めていた世界各地の民族32個体のTRPV1遺伝子についてexon9と10を含む3.5kbの領域を比較し多型解析をした。この中で、カプサイシンの受容に関わる511番と512番のアミノ酸に変異は認められなかった。面白いことに、この系統関係は160万年ほど前に2分岐し、その一方は現在のアフリカそして他方は、アジア・ヨーロッパのサンプルで保持されている。また、この2分岐はexon9とexon10それぞれのアミノ酸多型と完全にリンクしている。32個体由来のサンプルの塩基多様度は0.4%とヒト集団の平均よりも5倍ほど大きい。おそらくこの2分岐が影響しているものと考えられる。3) TRPMサブファミリーの起源と機能分化の過程を明らかにするために、現在入手可能なゲノムの塩基配列中で、TRPM1〜8のオーソログを探索した。その結果、TRPMサブファミリーの起源は脊椎動物出現以前にさかのぼるものの各系統でのbirth and deathも頻繁であった。