脳下垂体ホルモンの進化

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04404005
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 石井 進 早稲田大学, 教育学部, 教授 (90063528)
• 研究分担者: 窪川 かおる 東京大学, 海洋研究所, 助手 (30240740) ; 菊地 元史 早稲田大学, 人間総合研究センター, 研究員 ; 輪古 博 早稲田大学, 社会科学部, 教授 (60158607)
• キーワード: 黄体形成ホルモン / 濾胞刺激ホルモン / 立体構造 / 一次構造 / 光不応 / クローニング / 分子進化 / 遺伝子発現

研究概要

1)昨年度、ニワトリ黄体形成ホルモン(LH)は哺乳類のLH受容体には結合しにくいが哺乳類の濾胞形成ホルモン(FSH)の受容体にはよく結合するという不可解な事実が明らかとなったが、今年度はこの原因を明らかにすることが出来た。すなわち、ニワトリLHのβサブニットの一次構造の特定の部分が、哺乳類のFSHβサブユニットの相同部分と同じ構造をしていることが明らかとなった。すなわち、この部分が哺乳類においてはLHとFSHの識別を行っている部分であると結論できる。
2)輪湖らが開発した新しい方法で脊椎動物全体の脳下垂体の糖タンパクホルモンのβサブユニットの立体構造の推定に成功した。これはほぼ同時に国外で発表された結晶学的方法によって決定された構造とほとんど一致していた。
3)ウズラでを長日条件に長期間さらしてもほとんどの個体ではLHのβサブユニット遺伝子やαサブユニットの遺伝子の発現は影響を受けないが、αサブユニットの遺伝子の発現が1部の小数の個体では減少することが分かった。すなわち、1部の個体では光不応性が現れることを意味している。
4)ウシガエルのαサブユニットのcDNAのクローニングに成功した。両生類の生殖腺刺激ホルモンのcDNAのクローニングとしては初めてである。今後、他の動物との比較を詳細に行ってホルモン進化の様相を明らかにする手掛かりとしたい。

研究成果

• [文献書誌] Ando,H.and S.Ishii: "Molecular cloning of complimentary deoxiribonucleic acids for the pituitary glycoprotein honnone α-subunit and Iuteinizing honnone β-subunit precursor molecules of Japanese quail(Coturnix coturnix japonica)." General and Comparative Endocrinology. 93. 368-357 (1994)
• [文献書誌] Maugct,R.,P.et al.: "Plasma LH and steroid hormones in King Penguin(Aptenodytes patagonicus)duing the onset of the breeding cycle." General and Comparative Endocrinology. 93. 36-43 (1994)
• [文献書誌] Ishii,S.et al.: "Endocrinological studies for artificail breeding of the Japanese ibis,Nipponia nippon,an endangered avian species in Asia." Journal of Bioscience. 19. 491-502 (1994)
• [文献書誌] Tsutsui,K.et al.: "Effect of season and photoperiod on the follicle-stimulating hormone receptors in a subtropical bird" Journal of Bioscience. 19. 485-489 (1994)
• [文献書誌] Ishii,S.: "Evolution of gonadotropin" Hormone Frontier in Gynecology.1. 211-218 (1994)
• [文献書誌] Wako,H.and T.L.Blundell: "Use of amino acid environment-dependent substitution tables and conformational propensities in structure prediction from aligned sequnces of homologous proteins.I.Solvent accessibility classes." Journal of Molecular Biology. 238. 682-692 (1994)
• [文献書誌] Wako,H.and Blundell,T.L.: "Use of amino environment-dependent substitution tables and conformational propensities in structure prediction from aligned sequnces of homologous proteins.II.Secondary structures." Journal of Molecular Biology. 238. 693-708. (1994)
• [文献書誌] Wako,H.and S.Ishii: "Secondary structure prediction of β-subunits of the gonadotropin-thyrotropin family from its aligned sequcnces using environment-dependent amino-acid substitution tables and conformational propensities." Biochim.Biophys.Acta. (in press).
• [文献書誌] Kubokawa,K.et al.: "Effect of day length on luteinizing hormone β-subunit mRNA and subsequnet gonadal growth in the white-crowned sparrow,Zonotrichia leucophrys gambelii." General and Comparative Endocrinology. 95. 42-51. (1994)