第230回 遺伝子機能解析部門セミナー
(第351回 細胞工学研究会講演会)
演題 「The Vertebrate Calcium-Sensing Receptor: Comparative and Evolutionary Approaches to Understanding Its Biological Functions」
「脊椎動物におけるカルシウム感知受容体の機能:比較進化学的研究から」
Christopher A. Loretz 氏(Department of Biological Sciences, State University of New York at Buffalo, Buffalo, New York, U.S.A.)


   The calcium-sensing receptor (CaSR) is the key detector of calcium concentrations in the blood and extracellular fluids of vertebrates. CaSRs have a deep evolutionary history, deriving from ancestral G protein-coupled receptors (GPCRs) of the pheromone, odorant and vomeronasal receptor family. Among the major vertebrate animal groups, CaSRs exhibit distinct taxon-specific differences in protein sequence and 3D structure. Based on statistical analysis of codon usage, vertebrate CaSRs have experienced strong purifying selection that results in evolutionary conservation of its core protein structure generally. But there is also evidence for bouts of positive, or diversifying, selection along the branches to major vertebrates groups. Since functional activities of CaSRs correspond to specific amino acid sequences and protein motifs, the taxon-specific evolutionary changes may be related to specific features in the life histories of different vertebrate groups. CaSRs are critically important in vertebrate skeletogenesis, and may have played a role in the emergence of vertebrate "bone."

 カルシウム感知受容体(CaSR)は血液や細胞外液中のカルシウムを感知するセンサー分子であり、生体内のカルシウムバランスを制御する。CaSRはGタンパク質共役型受容体(クラスC)に属し、嗅覚受容体や代謝型グルタミン酸受容体と同じ祖先分子から生じた。コドン使用頻度の解析から、CaSRの基本構造が、強い負の選択圧によって進化的に保存されてきたことがわかっている。しかし同時に、分子構造の多様化を促す正の選択圧があったことも示唆されており、脊椎動物CaSRのタンパク質配列や立体構造には分類群ごとに明らかな違いが見られる。こうした変異とそれに伴うCaSRの機能活性の変化は、各分類群の生態・生活史と関係しているのかもしれない。さらにCaSRは骨格形成においても極めて重要な役割を担うため、脊椎動物の最大の特徴である"骨"の出現にも関与した可能性がある。
 本講演では、特に魚類での研究に焦点を当て、脊椎動物におけるCaSRの機能と進化について紹介する。(以上、和訳及び一部補筆:山口)
 
←戻る


©島根大学 研究・学術情報機構 総合科学研究支援センター 遺伝子機能解析部門 shimane-u.org