非哺乳類におけるグレリンの構造とその生理的意義の解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14740460
• 研究機関: 国立循環器病センター(研究所)
• 研究代表者: 海谷 啓之 国立循環器病センター研究所, 生化学部, 室員 (40300975)
• キーワード: ウナギ / ティラピア / キンギョ / グレリン / cDNA / 成長ホルモン / プロラクチン / 摂食

研究概要

今年度は、魚類ではウナギ、ティラピアに加え、胃を持たないキンギョを、また鳥類ではニワトリを材料としてグレリンをペプチドとして単離し、その前駆体蛋白質をコードするmRNAの塩基配列を試みた。さらに、その生理作用は下垂体ホルモンの分泌促進効果と摂食調節について検討した。
1.魚類におけるグレリンの同定とその生理作用
ウナギおよびティラピアは胃からペプチドとcDNAを、キンギョは脳及び腸からcDNAを単離し、グレリンの構造とその前駆体蛋白質のアミノ酸配列を明らかにした。ウナギ、ティラピアのグレリンはそれぞれ21、20アミノ酸からなるペプチドを単離した。また、キンギョのグレリンは12及び19アミノ酸からなる可能性が示唆された。全魚種のグレリンのカルボキシル末端はアミド化されていることが判明した。成熟型グレリンは二塩基配列によりプロセッシングを受け生成される。キンギョのグレリンの第2位のアミノ酸は、ウナギやティラピア、哺乳類ではセリンであるのに対し、ロイシンに変化していた。脂肪酸修飾を受けている第3位のアミノ酸は全ての魚種で哺乳類と同様にセリンであり、オクタン酸あるいはデカノン酸で修飾されていた。ウナギおよびティラピアのグレリンは、ティラピアの下垂体から成長ホルモンとプロラクチンの分泌を促進した。また、キンギョのグレリンは、キンギョの脳室内への投与により摂食亢進作用を示した。
2.ニワトリにおけるグレリンの同定とその生理作用
ニワトリの腺胃より26アミノ酸からなるグレリンを単離し、構造を決定した。脂肪酸修飾のある第3位のアミノ酸は、哺乳類と同様にセリンであり、オクタン酸あるいはデカノン酸で修飾されていた。成熟型グレリンは二塩基配列によりプロセッシングを受け生成される。腺胃におけるグレリンペプチドと遺伝子発現には、孵化直後と成体で差があり、孵化直後ではグレリンの脂肪酸修飾が不十分である可能性が示唆された。ニワトリにグレリンを静注すると、血漿成長ホルモン濃度とコルチコステロン濃度が上昇する。また、ヒヨコの側脳室にグレリンを投与すると摂食が強力に抑制された。

研究成果

• [文献書誌] H Kaiya, et al.: "Chicken Ghrelin : Purification, cDNA Cloning, and Biological Activity"Endocrinology. 143(9). 3454-3463 (2002)
• [文献書誌] S Unniappan, et al.: "Goldfish Ghrelin : Molecular Characterization of the Complementary Deoxyribonucleic Acid. Partial Gene Structure and Evidence for Its Stimulatory Role in Food Intake"Endocrinology. 143(10). 4143-4146 (2002)
• [文献書誌] E Saito, et al.: "Chicken ghrelin and growth hormone-releasing peptide-2 inhibit food intake of neonatal chicks"European Journal of Pharmacology. 453. 75-79 (2002)
• [文献書誌] R Wada, et al.: "Existance of ghrelin-immunoreactive and -expressing cells in the proventriculus of the hatching and adult chicken"Regulatory Peptide. 111(1-3). 1213-1218 (2003)
• [文献書誌] H Kaiya, et al.: "Amidated fish ghrelin : purification, cDNA cloning in the Japanese eel and its biological activity"Journal of Endocrinology. 176. 415-423 (2003)
• [文献書誌] H Kaiya, et al.: "Identification of tilapia ghrelin and its effects on growth hormone and prolactin release in the tilapia, Oreochromis mossambicus"Comparative Biochemistry and Physiology Part A. (in press). (2003)