Identification of circulating IGF-binding proteins in salmon

魚類を含む脊椎動物の成長には、インスリン様成長因子(insulin-like growth factor, IGF)-Iが重要な役割を果たしている。しかし、IGF-Iの活性は6種類のIGF結合蛋白(IGF-binding protein, IGFBP)によって厳密に調節されている。これらのIGFBPの機能はタイプにより異なるが、大まかにIGF-Iを介した成長の「促進型」と「阻害型」に分けられる。サケ科魚類の血中には少なくとも3種類のIGFBPが検出されるが、それぞれがどのタイプに相当するのかは非常に混乱している。本研究はこれらのIGFBPの同定を行って上述の混乱を解決することを目的としている。まず、サケ科魚類の血中IGF-Iの主要な運搬役であり、成長の「促進型」と考えられている41 kDa IGFBP(41K BP)およびIGFBP-3のcDNAクローニングを行った。クローニングにより得られた配列を解析したところ、41K BPはIGFBP-2に最も高い相同性を示した。一方、IGFBP-3の配列は、41K BPのものとは異なっていた。このことから、41K BPはIGFBP-3ではなくIGFBP-2であることが明らかになった。さらにもう一種類のIGFBPをクローニングすると共に、これらの発現解析を行った。新たに得られたIGFBPの演繹アミノ酸配列はIGFBP-2に最も近かった。また、41K BPも同じタイプに分類されたため、これらは遺伝子の重複によって生じたパラログであると考えられた。両者のアミノ酸配列から、41K BPをIGFBP-2b、そしてもう一方をIGFBP-2aと呼ぶことが妥当であると考えられた。二つのIGFBP-2の発現は主に肝臓で認められた。一方、IGFBP-3の発現は肝臓で非常に低く、血中の主要な成分にはなりにくいと考えられた。以上、本研究によってサケ科魚類の41K BPは、従来推測されていたIGFBP-3ではなくIGFBP-2であることが証明され、15年以上議論されていた問題が解決された。本研究の結果から、サケ科魚類のIGFBPの機能は哺乳類とは大きく異なることが示唆され、脊椎動物の成長のメカニズムを理解する上でユニークなモデルとなる可能性がある。また、魚類の成長のメカニズムを明らかにし、養殖業において効率化を図る上でも、本研究の知見は有用であると考えられる。

魚類を含む脊椎動物の成長には、インスリン様成長因子(insulin-like growth factor, IGF)-Iが重要な役割を果たしている。しかし、IGF-Iの活性は6種類のIGF結合蛋白(IGF-binding protein, IGFBP)によって厳密に調節されている。これらのIGFBPの機能はタイプにより異なるが、大まかにIGF-Iを介した成長の「促進型」と「阻害型」に分けられる。サケ科魚類の血中には少なくとも3種類のIGFBPが検出されるが、それぞれがどのタイプに相当するのかは非常に混乱している。本研究はこれらのIGFBPの同定を行って上述の混乱を解決することを目的としている。まず、サケ科魚類の血中IGF-Iの主要な運搬役であり、成長の「促進型」と考えられている41 kDa IGFBP(41K BP)およびIGFBP-3のcDNAクローニングを行った。クローニングにより得られた配列を解析したところ、41K BPはIGFBP-2に最も高い相同性を示した。一方、IGFBP-3の配列は、41K BPのものとは異なっていた。このことから、41K BPはIGFBP-3ではなくIGFBP-2であることが明らかになった。さらにもう一種類のIGFBPをクローニングすると共に、これらの発現解析を行った。新たに得られたIGFBPの演繹アミノ酸配列はIGFBP-2に最も近かった。また、41K BPも同じタイプに分類されたため、これらは遺伝子の重複によって生じたパラログであると考えられた。両者のアミノ酸配列から、41K BPをIGFBP-2b、そしてもう一方をIGFBP-2aと呼ぶことが妥当であると考えられた。二つのIGFBP-2の発現は主に肝臓で認められた。一方、IGFBP-3の発現は肝臓で非常に低く、血中の主要な成分にはなりにくいと考えられた。以上、本研究によってサケ科魚類の41K BPは、従来推測されていたIGFBP-3ではなくIGFBP-2であることが証明され、15年以上議論されていた問題が解決された。本研究の結果から、サケ科魚類のIGFBPの機能は哺乳類とは大きく異なることが示唆され、脊椎動物の成長のメカニズムを理解する上でユニークなモデルとなる可能性がある。また、魚類の成長のメカニズムを明らかにし、養殖業において効率化を図る上でも、本研究の知見は有用であると考えられる。