2023/03/28 卵で増えない胎生のサメも卵黄遺伝子を持つ
図: 脊椎動物の繁殖様式とビテロジェニンの関係 卵黄タンパク質ビテロジェニンを作る遺伝子は、硬骨脊椎動物のグループ（左）と軟骨魚類のグループ（右）が共通に持つが、胎生の哺乳類では進化の過程で喪失（偽遺伝子化）した。一方、独自に胎生を進化させたサメ類では、卵黄への依存度にかかわらずビテロジェニン遺伝子を保持しており、ビテロジェニンが子宮内の胚への栄養供給源になっている可能性がある。また、軟骨魚類が複数のビテロジェニン受容体（VLDLR）遺伝子を持つことは、一部の卵生サメや卵黄依存型胎生サメに見られる巨大な卵黄との関連が考えられる。
卵で増えない胎生のサメも卵黄遺伝子を持つ
―「ラブカ」など12種のサメ・エイ類の比較解析で発見－
プレスリリース
Egg yolk protein homologs identified in live-bearing sharks: co-opted in the lecithotrophy-to-matrotrophy shift?
Yuta Ohishi, Shogo Arimura, Koya Shimoyama, Kazuyuki Yamada, Shinya Yamauchi, Taku Horie, Susumu Hyodo, and Shigehiro Kuraku
Genome Biology and Evolution (2023)15, evad028 DOI:10.1093/gbe/evad028
理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター分子配列比較解析チームの工樂樹洋チームリーダー（国立遺伝学研究所分子生命史研究室教授）、大石雄太大学院生リサーチ・アソシエイト（研究当時、現形態進化研究チーム大学院生リサーチ・アソシエイト、神戸大学大学院理学研究科生物学専攻大学院生）、東京大学大気海洋研究所の兵藤晋教授、東海大学海洋学部海洋生物学科の堀江琢准教授、同海洋科学博物館の山田一幸学芸員、ふくしま海洋科学館の山内信弥上席技師の共同研究グループは、ヒトを含む哺乳類が胎生を獲得する進化の過程で失った「卵黄タンパク質を作る遺伝子」が、胎生のサメ類で保持されており、母体内の胚への栄養供給に寄与している可能性を明らかにしました。
本研究成果は、卵生から胎生まで見られる脊椎動物の繁殖様式の多様性を、分子レベルから理解する上で重要な知見を提供すると期待できます。
軟骨魚類（サメ・エイ類）の半数以上は胎生で繁殖し、胎内の胚が卵黄の栄養で発生するものから、母体からの栄養供給に依存するものまでさまざまなタイプが存在しますが、卵生も含めた多様な繁殖様式の間の分子レベルの比較はほとんど行われていません。
今回、共同研究グループは卵黄タンパク質「ビテロジェニン」に着目し、胎生サメのラブカなどについて解析しました。その結果、胎生サメ類ではビテロジェニン遺伝子がゲノム中に複数存在し、ビテロジェニンが卵黄や子宮を介して母体内の胚への栄養供給源として利用されている可能性が示されました。
本研究は、理化学研究所運営費交付金（生命機能科学研究）で実施し、日本学術振興会（JSPS）科学研究費助成事業基盤研究（B）「Hoxクラスターの大域的制御について残された謎に分子進化とエピゲノムから迫る（研究代表者：工樂樹洋）」、ならびに神戸大学「異分野共創による次世代卓越博士人材育成プロジェクト（研究代表者：大石雄太）」による助成を受けて行われました。
本研究は、科学雑誌『Genome Biology and Evolution』3月号（3月15日付）に掲載されました。
