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| ビテリノゲン、オープンベータシート | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| シンボル | DUF1943 | ||||||||
| パム | PF09172 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| SCOP2 | 1lsh / スコープ / SUPFAM | ||||||||
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ビテロジェニン（VTGまたはVGとしてもあまり知られていない）（ラテン語の vitellus（卵黄）とgenero（私が作る）に由来）は、タンパク質と一部の脂質を肝臓から血液を介して成長中の卵母細胞に輸送し、そこで卵黄の一部となる卵黄の前駆体です。通常、これは雌の血液または血リンパにのみ見られるため、脊椎動物において、雄と雌の両方でレベルの上昇を刺激する環境エストロゲンへの曝露のバイオマーカーとして使用できます。[1] 「ビテロジェニン」は、遺伝子と発現タンパク質の同義語です。タンパク質産物は糖、脂肪、タンパク質の特性を持つ糖リポタンパク質に分類されます。これは、いくつかの脂質輸送タンパク質のファミリーに属します。
ビテロジェニンは、魚類、両生類、爬虫類、鳥類、ほとんどの無脊椎動物、単孔類を含むほぼすべての卵生種の雌に見られる卵黄の前駆物質です。 [2]ビテロジェニンは、卵黄のタンパク質含有量の大部分を構成するリポタンパク質とリンタンパク質 の前駆物質です。エストロゲン性内分泌かく乱化学物質（EDC）の存在下では、雄の魚は用量依存的に遺伝子を発現する可能性があります。雄の魚におけるこの遺伝子発現は、エストロゲン性EDCへの曝露の分子マーカーとして使用できます。 [3]
関数
ビテロジェニンは、卵を産む（卵生）脊椎動物および無脊椎動物の初期発達中の栄養源となる主要な卵黄タンパク質を提供する。ビテロジェニンは卵黄に沈着する脂質も運ぶが、少なくとも鳥類および爬虫類においては、卵黄脂質沈着の主なメカニズムは VLDL 経由である。[4]ビテロジェニンの前駆体は、マルチドメインアポリポタンパク質（脂質に結合してリポタンパク質を形成するタンパク質）であり、異なる卵黄タンパク質に切断される。卵黄タンパク質成分のさまざまな組み合わせで構成されるさまざまなビテロジェニンタンパク質が存在するが、切断部位は保存されている。[要出典]
コンポーネント
脊椎動物では、完全なビテロゲニンは以下から構成されます。
- 輸出用のN末端シグナルペプチド、
- 卵黄タンパク質に分解できる 4 つの領域は次のとおりです。
- リポビテリン-1、
- ホスビチン、
- リポビテリン-2、
- フォン・ヴィレブランド因子D型ドメイン（YGP40）。[5] [6]
N末端脂質輸送ドメイン
| ビテロジェニン脂質輸送ドメイン、N末端 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | ビテロジェニン_N | ||||||||
| パム | PF01347 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| 頭いい | SM00638 | ||||||||
| プロサイト | PS51211 | ||||||||
| SCOP2 | 1llv / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 254 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 110 ... | ||||||||
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この特定のドメインは、ビテロゲニン、ミクロソームトリグリセリド転送タンパク質、アポリポタンパク質B-100を含むいくつかの脂質輸送タンパク質に見られる保存領域を表しています。 [7]
小胞輸送
この特定のドメイン、ビテロジェニン脂質輸送ドメインは、ミクロソームトリグリセリド転送タンパク質 (MTTP) とアポリポタンパク質 B にも見られます。これは、細胞輸送と貨物の輸出に役立ちます。[引用が必要]
ミクロソームトリグリセリド転送タンパク質 (MTTP)
ミクロソームトリグリセリド転送タンパク質（MTTP）は、アポリポタンパク質Bの生合成と脂質負荷に関与する小胞体脂質転送タンパク質です。MTTPは、リソソーム区画におけるCD1d輸送の後期段階にも関与しており、CD1dはMHC I様脂質抗原提示分子です。[8]
アポリポタンパク質B
アポリポタンパク質Bは、B-100とB-48の2つの形態で存在します。アポリポタンパク質B-100は、超低密度リポタンパク質（VLDL）、中密度リポタンパク質（IDL） 、低密度リポタンパク質（LDL）を含むいくつかのリポタンパク質上に存在し、肝臓でVLDL粒子を組み立てることができます。[9]アポリポタンパク質B-100は、アテローム性動脈硬化症の発症に関連しています。
アポBは祖先的にすべての動物に普遍的であり、ホモログは襟鞭毛藻類に見つかっている。昆虫のホモログはアポリポフォリンI/IIと呼ばれる。[10]
このドメインを含むヒトタンパク質
APOB （ YouTubeで37℃でのネイティブLDL-ApoB構造を参照）; [11] MTTP ;
ミツバチ
ミツバチは腹部と頭部の脂肪体にビテロジェニン分子を蓄える。脂肪体は明らかに食料貯蔵庫として機能している。糖リポタンパク質ビテロジェニンには、女王蜂と採餌蜂の寿命を延ばす抗酸化物質として、また将来の採餌行動に影響を与えるホルモンとしての機能もある。 [12] ミツバチのコロニーの健康は、乳飲み蜂のビテロジェニン貯蔵量に依存している。採餌蜂はビテロジェニンのレベルが低い。使い捨ての労働者である採餌蜂には、花蜜と花粉を集めるという危険な仕事をこなすのに十分なタンパク質が与えられる。ビテロジェニンのレベルは巣の段階で重要であり、ミツバチの働き蜂の分業に影響を与える。[要出典]
孵化後最初の 4 日間に発達する育児蜂のビテロジェニンの力価は、その後の採餌開始年齢と、蜜と花粉のどちらを優先的に採餌するかに影響します。若い働き蜂が生まれて最初の数日間は食糧が不足していると、早い時期に採餌を開始し、蜜を優先的に採餌する傾向があります。適度に餌を与えられた場合、通常の年齢で蜜を優先的に採餌します。孵化直後に十分に餌を与えられた場合、ビテロジェニンの力価は高く、遅くなってから採餌を開始し、花粉を優先的に集めます。花粉はミツバチにとって唯一の利用可能なタンパク質源です。[13]
幼若ホルモンのフィードバックループ
調査された昆虫種の大多数において、幼若ホルモンがビテロジェニン遺伝子の転写を刺激し、その結果としてビテロジェニンの産生を制御することが文書化されている（Engelmann、1983年、WyattおよびDavey、1996年を参照）。[14] [15]
ビテロジェニンの発現は、ビテロジェニンと幼若ホルモンが相互に抑制し合うことを可能にする調節フィードバックループの一部です。ビテロジェニンと幼若ホルモンはミツバチの発育と行動を制御するためにミツバチの中で拮抗的に働くと考えられます。一方が抑制されると、他方の力価が高くなります。 [16]
ビテロジェニンと幼若ホルモンのバランスも群れ行動に関係している可能性が高い。[17]
群れをなす前のミツバチのコロニーでは幼若ホルモンのレベルが低下し、その結果、ビテロジェニンのレベルが上昇することが予想されます。群れをなすミツバチは、寿命を延ばし、新しい巣を素早く作れるように、できるだけ多くのビテロジェニンを携行したいと考えるだろうと推測できます。[引用が必要]
進化
脊椎動物はビテロジェニン遺伝子の単一コピーから始まり、鳥類哺乳類と両生類の系統でそれぞれ重複が起こり、現代の遺伝子が生まれました。単孔類を除いて、哺乳類のビテロジェニン遺伝子はすべて偽遺伝子になっていますが、鳥類のVIT1-VIT2-VIT3と相同な領域は今でも見つかり、整列しています。[18]単孔類では、遺伝子のうち1つだけが機能し続けました。[19]
参照
参考文献
- ^ 「VITELLOGENINの定義」。
- ^ロビンソン、リチャード（2008年3月18日）。 「哺乳類 では、卵黄の減少と乳の増加が同時に起こっている」。PLOS Biology。6 （ 3）：e77。doi ：10.1371 / journal.pbio.0060077。PMC 2267822。PMID 20076706。
- ^ Tran, Thi Kim Anh; Yu, Richard Man Kit; Islam, Rafiquel; Nguyen, Thi Hong Tham; Bui, Thi Lien Ha; Kong, Richard Yuen Chong; O'Connor, Wayne A.; Leusch, Frederic DL; Andrew-Priestley, Megan; MacFarlane, Geoff R. (2019年5月). 「軟体動物におけるエストロゲン性内分泌かく乱化学物質のバイオマーカーとしてのビテロジェニンの有用性」.環境汚染. 248 : 1067–1078. Bibcode :2019EPoll.248.1067T. doi :10.1016/j.envpol.2019.02.056. hdl : 10072/386355 . PMID 31091639。S2CID 92464394 。
- ^ Price, ER (2017). 「爬虫類における脂質の貯蔵と利用の生理学」.生物学レビュー. 92 (3): 1406–1426. doi : 10.1111/brv.12288 . PMID 27348513. S2CID 7570705.
- ^ Finn, Roderick Nigel (2007 年 6 月 1 日). 「脊椎動物卵黄複合体とビテロジェニン 1 のホスビチンとその他のサブドメインの機能的意味」.生殖生物学. 76 (6): 926–35. doi : 10.1095/biolreprod.106.059766 . PMID 17314313.
- ^ Thompson, James R.; Banaszak, Leonard J. (2002年7月). 「リポビテリンにおける脂質−タンパク質相互作用」.生化学. 41 (30): 9398–409. doi :10.1021/bi025674w. PMID 12135361.
- ^ Anderson TA、Levitt DG、 Banaszak LJ（1998年7月）。 「可溶性リポタンパク質リポビテリンにおける脂質相互作用の構造的基礎」。構造。6 （7）：895–909。doi ：10.1016/S0969-2126（98）00091-4。PMID 9687371 。
- ^ Sagiv, Yuval; Bai, Li; Wei, Datsen G.; Agami, Reuven; Savage, Paul B.; Teyton, Luc; Bendelac, Albert (2007 年 4 月 16 日)。「ミクロソームトリグリセリド転送タンパク質欠損の CD1d のリソソームリサイクルに対する遠位効果」。実験医学ジャーナル。204 (4) : 921–8。doi : 10.1084 /jem.20061568。PMC 2118556。PMID 17403933。
- ^ Olofsson SO、Borèn J (2005 年 11 月)。「アポリポタンパク質 B: アテローム性リポタンパク質を組み立て、動脈硬化の進行を促進する臨床的に重要なアポリポタンパク質」。Journal of Internal Medicine。258 ( 5 ): 395–410。doi : 10.1111/ j.1365-2796.2005.01556.x。PMID 16238675。S2CID 19885776 。
- ^ Huebbe P、 Rimbach G (2017 年 8 月) 。「ヒトアポリポプロテイン E (APOE) アイソフォームの進化: 遺伝子構造、タンパク質機能、食事因子との相互作用」。Ageing Research Reviews。37 : 146–161。doi : 10.1016/j.arr.2017.06.002。PMID 28647612。S2CID 3758905。
- ^ Kumar V, Butcher SJ, Öörni K, Engelhardt P, Heikkonen J, et al. (2011) 生理的体温での16Å解像度でのネイティブLDL粒子の3次元クライオEM再構成。[1]
- ^ オリバー、ランディ (2007 年 8 月)。「太ったミツバチ パート 1」。American Bee Journal。[確認が必要]
- ^ ランディ、オリバー（2007年8月）。「太ったミツバチ - パート1」。アメリカンビージャーナル：714。
- ^ Engelmann F (1983)。「幼若ホルモンによって制御される卵黄形成」。Downer RG、Laufer H (編)。昆虫の内分泌学。ニューヨーク：Alan R. Liss。pp. 259–270。
- ^ Wyatt GR、Davey KG (1996)。「幼若ホルモンの細胞および分子作用。II. 成虫昆虫における幼若ホルモンの役割」。昆虫生理学の進歩第26巻。第26巻。pp . 1–155。doi : 10.1016 /S0065-2806(08)60030-2。ISBN 9780120242269。
- ^ Hrassnigg, Norbert; Crailsheim, Karl (2005). 「ミツバチ（Apis mellifera）におけるドローンとワーカーの生理機能の違い」（PDF） . Apidologie . 36 (2): 255–277. doi : 10.1051/apido:2005015 .
- ^ Zeng, Zhijiang; Huang, Zachary Y.; Qin, Yuchuan; Pang, Huizhong (2005 年 4 月 1 日)。「通常および前群生条件下における働き蜂の血リンパ幼若ホルモン力価」。経済 昆虫学ジャーナル。98 (2): 274–278。doi : 10.1603 / 0022-0493-98.2.274。PMID 15889713。S2CID 198130721 。
- ^ Brawand, David; Wahli, Walter; Kaessmann, Henrik; Phillippe, Hervé (2008年3月18日). 「哺乳類における卵黄遺伝子の消失と授乳および胎盤形成の起源」. PLOS Biology . 6 (3): e63. doi : 10.1371/journal.pbio.0060063 . PMC 2267819. PMID 18351802 .
- ^ Yang Zhou、Linda Shearwin-Whyatt、Guojie Zhang他。 : カモノハシとハリモグラのゲノムは哺乳類の生物学と進化を明らかにします。場所:自然。 2021 年 1 月 6 日。doi:10.1038/s41586-020-03039-0。以下も参照してください。
- 研究者らがカモノハシとハリモグラのゲノムを解読。掲載元：sci-news。2021年1月7日
さらに読む
- Wheeler, Diana E.; Kawooya, John K. (1990). 「ミツバチのビテロゲニンの精製と特性」.昆虫生化学生理学アーカイブ. 14 (4): 253–267. doi :10.1002/arch.940140405. PMID 2134180.
- 「水生環境における内分泌かく乱化学物質 (EDC) への曝露の指標としての雄ファットヘッドミノーにおけるビテロジェニン遺伝子発現」EPA.gov. 2006 年。
- Amdam, GV; Norberg, K.; Omholt, SW; Kryger, P.; Lourenço, AP; Bitondi, MMG; Simões, ZLP (2005 年 11 月)。「働き蜂のビテロゲニン濃度が高いのは、温帯気候での生活への適応によるものかもしれない」。Insectes Sociaux。52 ( 4 ): 316–319。doi : 10.1007 /s00040-005-0812-2。S2CID 25197924 。
- Seehuus, S.-C.; Norberg, K.; Gimsa, U.; Krekling, T.; Amdam, GV (2006 年 1 月 17 日)。「生殖タンパク質は機能的に不妊の働き蜂を酸化ストレスから保護する」。米国科学アカデミー紀要。103 (4): 962–7。doi : 10.1073 / pnas.0502681103。PMC 1347965。PMID 16418279 。
- Nelson, C. Mindy; Ihle, Kate E; Fondrk, M. Kim; Page, Robert E; Amdam, Gro V; Chittka, Lars (2007 年 3 月 6 日)。「遺伝子ビテロゲニンは社会組織に複数の調整効果をもたらす」。PLOS Biology。5 ( 3 ) : e62。doi : 10.1371 / journal.pbio.0050062。PMC 1808115。PMID 17341131。
- Corona, M.; Velarde, RA; Remolina, S.; Moran-Lauter, A.; Wang, Y.; Hughes, KA; Robinson, GE (2007 年 4 月 16 日)。「ビテロジェニン、幼若ホルモン、インスリンシグナル伝達、および女王蜂の寿命」。米国科学 アカデミー紀要。104 ( 17): 7128–33。Bibcode : 2007PNAS..104.7128C。doi : 10.1073/ pnas.0701909104。PMC 1852330。PMID 17438290。
外部リンク
- サイエンスデイリー：ビテロジェニンは健康と寿命の「貨物列車」