2001 年度実績報告書

弧立環境に依存したハブ毒腺アイソザイム遺伝子変異の進化学的研究

研究課題

研究課題/領域番号	12640689
研究機関	崇城大学
研究代表者	大野素徳崇城大学, 工学部, 教授 (30038434)
研究分担者	服部正策東京大学, 医科学研究所, 助教授 (00164864) 上田直子崇城大学, 工学部, 助教授 (70211828)
キーワード	南西諸島 / ハブ / 孤立環境 / 毒腺ホスホリパーゼA_2アイソザイム / 遺伝子変異 / 偽遺伝子 / 食性 / 適応進化
研究概要	毒蛇ハブは奄美大島、徳之島、沖縄、久米島などの南西諸島に棲息する。これらの島々は100-200万年前に水面の上昇に伴い、沖縄古陸が水面下に没したときに、水面上にとり残された陸地の部分である。沖縄古陸のハブの祖先はこれらの島々にわかれ、孤立した状態で現在に至っている。本研究は孤立環境とハブ毒腺ホスホリパーゼA_2(PLA_2)アイソザイムの遺伝子変異の関係を進化学的に調べることを目的とする。奄美大島、徳之島、沖縄のハブ毒をクロマトグラフィーにかけたとき、奄美大島、徳之島ハブ毒に多量に含まれる[Lys^<49>]PLA_2型アイソザイムであるBPI及びBPIIが沖縄ハブ毒には存在しなかった。Northern blot解析及びsingle stranded conformattional polymorphism-polymerase chain reactionから沖縄ハブ毒腺にBPI及びBPII mRNAが存在しないことが明らかとなった。種々のプライマーを用いた沖縄ハブゲノムDNAに対するPCR増幅反応及びBPIとBPII遺伝子の上流と下流に存在するポリモルフィズムを含む部分のPCRと配列解析から、BPI遺伝子の上流部分とBPII遺伝子の下流部分とが介在配列を介して結合し、偽遺伝子となっていることがわかった。BPIとBPIIは強い筋壊死作用を示し、これらを欠く沖縄ハブは生存に不利と考えられる。しかし沖縄ハブは正常に生きている。沖縄北部の山原地域は太古の環境を残すと考えられるが、ここのハブはホルストガエル(Rana Holsti,沖縄県指定天然記念動物)を90%以上餌としていることが観察されている。沖縄古陸のハブはBPI及びBPII遺伝子をもっていたが、沖縄ハブはカエルを餌とするために、強い毒性を必要とせず、適応的にBPIとBPII遺伝子を不活性化したものと考えられる。沖縄ハブ毒のPLA_2アイソザイムであるPL-Yは、浮腫活性をもつ徳之島ハブ毒のPLA-Bと3残基の違いであるが、腫れを起こすことができなかった。これも孤立環境によりもたらされた進化の違いに基づくものと考えられる。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Yoshiro Chuman: "Regional and accelerated molecular evolution in group I snake venom gland phospholipase A_2 isozymes"Toxicon. 38. 449-462 (2000)
[文献書誌] Takahito Chijiwa: "Regional evolution of venom-gland phospholipase A_2 isoenzymes of Trimeresurus flavoviridis snakes in the southwestern islands of Japan"Biochemical Journal. 347. 491-499 (2000)
[文献書誌] Yoko Yamaguci: "Characterization, amino acid sequence and evolution of edema-inducing, basic phospholipase A_2 from Trimeresurus flavoviridis venom"Toxicon. 39. 1069-1076 (2001)
[文献書誌] Motoo Kitano: "Muscle necrosis and regeneration with lack of marked hemorrhage induced in the rat after envenomation of Trimeresurus flavoviridis venom and its components"South Pacific Study(Kagoshima University). 22(1). 31-39 (2001)
[文献書誌] Chieko Yamamoto: "Trimeresurus flavoviridis venom induces human erythrocyte lysis through eazymatic lipolysis, complement activation and decreased membrane expression of CD55 and CD59"Pharmacology & Toxicology. 89. 188-194 (2001)
[文献書誌] Motonori Ohno: "Perspectives in Molecular Toxinology"John Wiley & Sons. 387-400 (2002)

2001 年度 実績報告書

弧立環境に依存したハブ毒腺アイソザイム遺伝子変異の進化学的研究

研究代表者

大野 素徳 崇城大学, 工学部, 教授 (30038434)

研究成果

[文献書誌] Yoshiro Chuman: "Regional and accelerated molecular evolution in group I snake venom gland phospholipase A_2 isozymes"Toxicon. 38. 449-462 (2000)

[文献書誌] Takahito Chijiwa: "Regional evolution of venom-gland phospholipase A_2 isoenzymes of Trimeresurus flavoviridis snakes in the southwestern islands of Japan"Biochemical Journal. 347. 491-499 (2000)

[文献書誌] Yoko Yamaguci: "Characterization, amino acid sequence and evolution of edema-inducing, basic phospholipase A_2 from Trimeresurus flavoviridis venom"Toxicon. 39. 1069-1076 (2001)

[文献書誌] Motoo Kitano: "Muscle necrosis and regeneration with lack of marked hemorrhage induced in the rat after envenomation of Trimeresurus flavoviridis venom and its components"South Pacific Study(Kagoshima University). 22(1). 31-39 (2001)

[文献書誌] Chieko Yamamoto: "Trimeresurus flavoviridis venom induces human erythrocyte lysis through eazymatic lipolysis, complement activation and decreased membrane expression of CD55 and CD59"Pharmacology & Toxicology. 89. 188-194 (2001)

[文献書誌] Motonori Ohno: "Perspectives in Molecular Toxinology"John Wiley & Sons. 387-400 (2002)

2001 年度実績報告書

大野素徳崇城大学, 工学部, 教授 (30038434)