脊椎動物の温度感受性 transient receptor potential (TRP) チャネルの多様性と機能進化 Diversity and functional evolution of thermosensitive transient receptor potential (TRP) channels in vertebrates

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著者

    • 齋藤 茂 SAITO Shigeru
    • 岡崎統合バイオサイエンスセンター(生理学研究所)生命環境研究領域 細胞生理研究部門 Division of Cell Signaling, Department of Bioenvironmental Science, Okazaki Institute for Integrative Bioscience (National Institute for Physiological Sciences)

抄録

 動物は環境温度を正確に感知して行動や生理的な応答により順応している。そのため温度感覚は適応進化においても重要な役割を担ってきたと考えられる。温度受容体はtransient receptor potential(TRP)遺伝子ファミリーに含まれる温度感受性チャネルである。進化過程で温度感受性TRPチャネルに生じた変化は温度感覚に直接的な影響を与えるため,これらの遺伝子の進化過程を調べることは適応的な役割を解明する上で欠かせない。筆者らは,温度感受性TRPチャネル遺伝子を複数の脊椎動物種のゲノム配列データから収集し,分子系統解析を行い遺伝子レパートリーの多様性およびその進化過程を明らかにしてきた。また,機能の進化過程を推定するために,哺乳類から系統的に離れた両生類であるニシツメガエルからTRPV3をクローニングし電気生理学的な手法による機能解析を行った。ニシツメガエルTRPV3は温度感受性が哺乳類のものと大きく異なり,進化過程でその機能を柔軟に変化させてきたことを明らかにした。本稿では,脊椎動物の温度感受性TRPチャネルの遺伝子と機能の進化について最近の知見を紹介する。

Animals sense environmental temperatures and adapt via behavioral and physiological responses, therefore the thermoperceptions are likely to play crucial roles in adaptive evolution. The temperature receptors are the thermosensitive channels that belong to transient receptor potential (TRP) superfamily in animals. Since evolutionary changes of temperature-sensitive TRP channels directly alter the thermoperceptions, elucidation the evolutionary process of these genes is essential for understanding the adaptation to thermal environments. We collected the genes for temperature-sensitive TRP channels from the genome sequence databases of various vertebrates and conducted molecular phylogenetic analysis and estimated the evolutionary process. We showed that the most of the temperature-sensitive TRP channels were already existed in the ancestral vertebrates, while gene duplication and loss events occurred in the respective lineages resulted in the diversity of thermoTRP repertoires among species. In addition, to estimate the functional evolution, we cloned TRPV3 from western clawed frog belonging to amphibians that are phylogenetically distantly related to mammals and examined the functional properties by electrophysiological approaches. The temperature sensitivity of western clawed frog TRPV3 differed considerably from that of mammalian TRPV3, suggesting that temperature-sensitive TRP channels can dynamically change their functions through evolutionary process.

収録刊行物

  • 比較生理生化学

    比較生理生化学 28(3), 259-266, 2011-10-31

    日本比較生理生化学会

参考文献:  43件中 1-43件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10030754250
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10391932
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    NOT
  • ISSN
    09163786
  • NDL 記事登録ID
    11291935
  • NDL 雑誌分類
    ZR4(科学技術--生物学--動物)
  • NDL 請求記号
    Z18-1651
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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