| 研究概要 |
無尾両生類の主な水分調節器官は下腹部皮膚,膀胱,腎臓である。本研究では,水適応が異なるカエル類を用い,下腹部皮膚から下腹部皮膚型アクアポリン(AQP)水チャネルのcDNAをクローニングした。水棲生活をしているアフリカツメガエルの下腹部皮膚にもAQPの遺伝子が発現しているが,タンパク質には翻訳されないことを発見した。このAQP-x3のアミノ酸配列は他の樹上型,陸上型,半陸上型の下腹部皮膚型AQPと異なり,C末端のシスティンを起点に10アミノ酸残基ほど長い。システィンをセリンに,またストップコドンに置換すると,タンパク質が翻訳され,ツメガエルの卵細胞を用いたスウエリング測定により水透過性も見られるようになった。さらに,アマガエル腎臓型AQPにツメガエルAQP-x3のC末端を付加すると,タンパク質発現や水吸収のが失われることを見出した。このことは,ツメガエル下腹部皮膚ではバソトシン(AVT)に応答して水吸収は促進されないという知見を考え合わせたとき,ツメガエルの水適応の過程で遺伝子の変異が起こったことを示唆している。また,哺乳類AQP3に相同性が高いツメガエルAQP-x3BLに対するペプチド抗体を作成し,各種水代謝組織での発現を調べた。AQP-x3BLは主として細胞の側底部細胞膜に発現していた。ツメガエルでは,腹部全域に発現していたが,背側部では発現がほとんど見られなかった。これは,背側部でも発現があるアマガエルと異なり,背側部への水の供給が悪く,陸上での寿命が短命であることと関係しているかも知れない。また,ツメガエルの膀胱型AQP-x2をクローニングし,AQP-x2タンパク質の発現は,AVT依存性が低いことを明らかにした。さらに,ツメガエルでは大腸にもAQP-x3BL発現し,口から水を飲むことが示唆された。これらの結果は,水棲ツメガエルの水適応の特異性を示している。
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