研究ニュース

ヒト魚は異なるホルモン応答する ~ミネラルコルチコイド受容体の分子進化の解明

  • ヒト(哺乳類),ニワトリ(鳥類),ワニ(爬虫類),カエル(両生類),ゼブラフィッシュ(魚類)のミネラルコルチコイド受容体の種特異性・リガンド特異性を詳細に解析。
  • 同受容体に対して,ヒトではホルモンの働きを阻害する(=アンタゴニスト)プロゲステロンやスピロノラクトンが,魚類ではホルモンと同様に働く(=アゴニスト)ことを発見。
  • 同受容体の分子進化・機能進化の解明に留まらず,関連疾患の治療や創薬への展開に期待。

北海道大学大学院理学研究院の勝 義直 教授,カリフォルニア大学サンディエゴ校のMichael E.Baker 博士らの国際共同研究グループは,哺乳類,鳥類,爬虫類,両生類,魚類それぞれについて,体液の浸透圧調節に重要な役割を果たすミネラルコルチコイド受容体が種ごとにどのホルモンに応答(ホルモン応答の種特異性)し,どのリガンドと結びつくか(リガンド特異性)を詳細に解析し,ヒトと魚のミネラルコルチコイド受容体がそれぞれ異なるホルモンに応答することを解明しました。

ミネラルコルチコイド受容体は,ヒトではアルドステロンというステロイドホルモンを受容し,腎臓においてナトリウムの再吸収促進,カリウムの再吸収抑制,リン酸の排泄などを促すことにより,体液の浸透圧調節に深く関わっています。しかし,生物進化の過程でホルモン応答性や生体内機能がどのように変化してきたのかなど,不明な点が多く残されています。

今回の研究では,様々な生物種のミネラルコルチコイド受容体を用いて,ホルモン応答の種特異性,リガンド特異性を調べました。その結果,魚類(ゼブラフィッシュ)のミネラルコルチコイド受容体は哺乳類(ヒト)のミネラルコルチコイド受容体とは異なり,黄体ホルモンであるプロゲステロンやヒトのミネラルコルチコイド受容体のアンタゴニストであるスピロノラクトンに応答して転写活性を高めることが判明しました。

魚類のミネラルコルチコイド受容体が示すホルモン応答性は,両生類のミネラルコルチコイド受容体では認められなかったことから,本成果は,四肢動物への進化の際にホルモン応答性が劇的に変化したことを物語っています。これらの成果は,ミネラルコルチコイド受容体の分子進化を解明する上で重要な知見を提供します。

なお,本研究成果は,米国東部時間2018年7月3日(火)公開のScience Signaling誌に掲載さ
れました。

 

詳細はプレスリリースをご覧ください