土居雅夫 薬学研究科准教授、岡村均 同教授、合田忠弘 米国シンシナティ大学小児病院博士研究員、濱田文香 同准教授らの研究グループは、体温の日内リズムを制御する仕組みにG蛋白質共役受容体の一つであるカルシトニン受容体が重要な役割を担うことを示し、それがマウスとハエのどちらの生物種でも共通にみられる、進化的に保存された仕組みであることを明らかにしました。
本研究成果は、2018年2月13日午前5時に米国の科学誌「Genes & Development」に掲載されました。
研究者からのコメント
マウスは恒温动物であり、ショウジョウバエは変温动物ですので、その体温调节を担う仕组みは根本的に异なると考えられていましたが、体温の日内変动パターンを生み出す仕组みはマウスとハエでどちらも共通のカルシトニン受容体を介した体内时计からの神経シグナルが重要であるということを明らかにしました。
哺乳类の祖先と昆虫の祖先は6亿年以上前に分かれたとされますが、当时すでにその祖先はカルシトニン受容体を介した体温制御によって地球环境の昼夜に适応していた可能性が高いと考えられます。
概要
恒温动物は、恒温といっても、四六时中体温が一定であるということではありません。ヒトもマウスも体温には顕着な日周リズムが见られます。体温は一日の中でも活発な活动期に合わせて上昇し、休息期には低下します。外気温には左右されませんが、恒温动物には自律的に体温の日内制御を行う仕组みがあります。
一方、小型の変温动物であるハエは、非常に敏感に外気温に影响されるため、自らが至适な温度环境下へ移动し、外部からの热を取り込むことで体温を制御します。一日の中でも活発な活动期にはハエは高い温度环境を好み、反対に休息期には低い温度を好みます。このような温度选択リズムによってハエは体温のリズムを生み出すのです。
こうしてみると、マウスとハエとでは恒温动物と変温动物の违いはありますが、一日の时间帯に応じて体温を上げ下げするという点では共通することが分かります。しかし、これまで恒温动物と変温动物に共通する体温制御の仕组みは全く知られていませんでした。
本研究グループは、マウス?ハエどちらの生物种においても体温の日内制御に関与する共通の骋蛋白质共役受容体が存在することを明らかにしました。进化的に保存された动物の体温制御のメカニズムとその生物学的意义の解明に向け、最初の突破口を开く重要な所见を提供したといえます。
図：マウスとハエの活动期の体温制御を担うカルシトニン受容体。顿贬31受容体は哺乳类のカルシトニン受容体に相当するハエの受容体である。
详しい研究内容について
书誌情报
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Tadahiro Goda, Masao Doi, Yujiro Umezaki, Iori Murai, Hiroyuki Shimatani, Michelle L. Chu, Victoria H. Nguyen, Hitoshi Okamura and Fumika N. Hamada (2018). Calcitonin receptors are ancient modulators for rhythms of preferential temperature in insects and body temperature in mammals. Genes & Development, 32(2), 140-155.
- 朝日新聞（2月14日 33面）、京都新聞（2月14日 1面）および読売新聞（2月17日夕刊 12面）に掲載されました。
