国内の毒蛇としてよく知られ、最も恐れられているハブ。ハブの毒液は、血管を破壊する金属プロテアーゼ、炎症や壊死を引き起こすホスホリパーゼA2、血液を固まらせないC型レクチンなど、多様な生理活性を持つタンパク質の「カクテル」であり、その全容解明のため、全ゲノム解読が待たれていた。

 今回、九州大学生体防御医学研究所の柴田弘紀准教授は、沖縄科学技術大学院大学の佐藤矩行教授、東北大学の小川智久准教授らとの共同研究で、ハブの全ゲノム配列を決定し、ハブゲノムにコードされる約25,000個の遺伝子を発見した。さらに、毒液の成分として働くタンパク質の遺伝子60個と、それらと兄弟のタンパク質でありながら毒として働かない遺伝子を224個見出した。

 研究結果によれば、毒液関連遺伝子のうち、特に4つのタンパク質ファミリー(金属プロテアーゼ、ホスホリパーゼA2、セリンプロテアーゼ、C型レクチン)では、遺伝子のコピー数が大幅に増加し、かつコピー間のアミノ酸の置換速度が上昇していること(加速進化)がわかったという。また、毒液関連遺伝子群が、鳥類や爬虫類に特徴的な、組み換え率が高い小型の染色体、「微小染色体」に多く存在していることが見出された。これらのことから、ハブの毒液関連遺伝子群が、高度に多重化し、かつ急速に多様化しながら進化してきたことが示唆された。

 毒を作り出す遺伝子進化の全貌を世界で初めて解明した本成果は、蛇毒の作用機序の全容解明、効果の高い抗毒素開発の大幅な効率化、さらには日本固有種であるハブ毒由来の日本発医薬品の開発にもつながるものと期待される。

論文情報:【Scientific Reports】The habu genome reveals accelerated evolution of venom protein genes

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