成長ホルモンの分子進化と魚類の分類

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01430021
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 川内 浩司 北里大学, 水産学部, 教授 (70050523)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MARIAN RANDー 北里大学, 水産学部, 助手 (20221004) ; 村本 光二 北里大学, 水産学部, 助教授 (90157800) ; 佐藤 実 北里大学, 水産学部, 助教授 (70050680)
• Keywords: 成長ホルモン / プロラクチン / ソマトラクチン / 成長ホルモンープロラクチン分子族 / 一次構造 / 分子系統樹 / 分子進化

Research Abstract

本年度は、以下の動物の成長ホルモン(GH)あるいはプロラクチン(PRL)の全一次構造を決定した。硬骨魚綱ー軟質類:チョウザメの2種類のGH、ー真骨類:ナマズのGH、タラの2種類のGH、ハゼのGH、ー肉鰭類:ハイギョのPRL、両生綱ー無尾類:カエルのPRL、爬虫綱:アリゲ-タ-およびクロコダイルの夫々2種類のPRL、哺乳類:マッコウクジラのPRL。これらの一次構造を比較すると、全てのGHと硬骨魚綱ー真骨類のPRLは、分子中央とCー末端部に、夫々、SーS環を有する。一方、四足動物と硬骨魚綱ー肉鰭類のPRLは、3個のSーS環を有し、その内2個はGHと相同の位置に有るが、Nー末端部に第3のSーS環をもつ。したがって、GHとPRLの分子系統樹は四足動物と硬骨魚類の2本の幹から成ること、硬骨魚綱ー軟質類、ー肉鰭類および軟骨魚綱ー板鰓類は、硬骨魚綱ー真骨類よりも四足動物に属すことが明らかになった。更に、この研究の過程で、硬骨魚綱ー真骨類の脳下垂体から、GHとPRLの構造上の特徴を合せもつタンパクを発見し、そのcDNAを同定し、その産生細胞はGHおよびPRL細胞とは異なることを明らかにした。その構造の特徴から、このタンパクをGHの別名、ソマトトロピン(Somatotoropin)とPRL(Prolactin)の名称を合せてソマトラクチン(Somatolactin、SL)と命名した。タラとヒラメのSLの分子全体の特徴は、3個のSーS環を有する点で哺乳類のPRLに類似するが、アミノ酸配列の相同性は、哺乳類のGHに対して高い(GH:約50%;PRL:約40%)。即ち、SLはGHーPRL分子族に属する新しいホルモンである。今後、GHとPRLのみならず、SLを各種脊椎動物について同定し、これらの分子進化上の関係を明らかにする計画である。

Research Products

• [Publications] Yasuda,A.,Yamaguchi,K.,Papkoff,H.,Hirata,T.,Kawauchi,H.: "The Complete Amino Acid Sequence of Growth Hormone from the Sea Trutle." General & Comparative Endocrinology. 73. 242-251 (1989)
• [Publications] Yamaguchi,K.,Yasuda,A.,Lewis,U.J.,Hirata,T.,Kawauchi,H.: "The Complete Amino Acid Sequence of Growth Hormone of an Elasmpbranch:the Blue Shark(Prionace glauca)." General and Comparative Endocrinology. 73. 252-259 (1989)
• [Publications] Rand-Weaver,M.,Walther,B.,Kawauchi,H.: "Isolation and Characterization of Growth Hormone from Cod (Gadus morhus)." General and Comparative Endocrinology. 73. 260-269 (1989)
• [Publications] Kobayashi,T.,Kikuyama,S.,Uasuda,A.,Kawauchi,H.,Yamaguchi,K.,Yokoo,Y.: "Purification and Characterization of Bullfrog Growth Hormone." General and Comparative Endocrinology. 73. 417-424 (1989)
• [Publications] Kariya,Y.,Kimura,S.,Miyazaki,N.,Sato,N.,Nonaka,M.,Kawauchi,H.: "Isolation and Characterization of Growth Hormone from an Advanced Marine Fish,Tuna(Thunnus albacares)." Agricultural and Biological Chemistry. 53. 1133-1140 (1989)
• [Publications] Yasuda,A.,Kawauchi,H.,Yamamoto,K.,Kobayashi,T.,Kikuyama,S.,Papkoff,H.: "The Complete Amino Acid Sequences of Prolactins from Bullfrog and Seaturtle." Kyoto Prolactin Conference. 7. 115-123 (1989)
• [Publications] Sekine,S.,Mizukami,T.,Saito,A.,Kawauchi,H.,Itoh,S.: "Isolation and Characterization of a Novel Growth Hormone cDNA from Chum Salmon(Oncorhynchus keta)" Biochimica et Biophysica Acta. 1009. 117-120 (1989)
• [Publications] Yasuda,A.,Kawauchi,H.,Papkoff,H.: "The Complete Amino Acid Sequence of Prolactin from Sea Turtle(Chelonia mydas)." General and Comparative Endocrinology.
• [Publications] Kawauchi,H.: "Evolutionary Aspects of Pituitary Hormones." Kitasato Archives of Experimental Medicine.
• [Publications] Rand-Weaver,M.,Noso,T.,Kawauchi,H.: "The Complete Amino Acid Sequences of Two Variants of Growth Hormone from Atlantic Cod(Gadus morhus)" General and Comparative Endocrinology.
• [Publications] Rand-Weaver,M.,Noso,T.,Baker,B.I.,Kawauchi,H.: "Somatolactin.A New Protein from the Pituitary Pars Intermedia Belonging to the GH/PRL family." Science.
• [Publications] Ono,M.,Takayama,Y.,Rand-Weaver,M.,Sakata,S.,Yasunaga,T.,Noso,T.,Kawauchi,H.: "cDNA cloning of Somatolactin,A New Pituitary Protein Related to Growth Hormone and Prolactin." Proceeding of the National Academy of Science,USA.
• [Publications] Yasuda,A.,Papkoff,H.,Nicoll,C.,Kawauchi,H.: "The Complete Amino Acid Sequence of Sturgeon Growth Hormone." General And Comparative Endocrinology.
• [Publications] Noso,T.,Watanabe,Chen,C.T.,Kawauchi,H.: "Isolation and Caracterization of Catfish Growth Hormone." General and Comparative Endocrinology.
• [Publications] Kawauchi,H.,Yasuda,A.,Rand-Weaver,M.: "Current Trends in Comparative Endocrinology" Alan R.Liss,Inc.,
• [Publications] Kawauchi,H.: "Biologicaly Active Proteins and Peptides" Elsevier,