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進化:大進化的時間尺度でみた膜貫通タンパク質の酸素含量

Nature 445, 7123 doi: 10.1038/nature05450

細胞内の区画化が出現した時期には、大気中酸素濃度との相関が認められる。この相関について検討する目的で、我々は19分類群のすべての膜貫通タンパク質に関して、そのトポロジー(膜に対する位置関係)の予測および解析を行い、トポロジーの違いと地史年代にわたる大気中酸素濃度との関連づけを試みた。本論文では、膜貫通タンパク質は、単体でも集合体としても、太古の祖先分類群ではおそらく酸素を選択的に排除していたと考えられ、その制限が大気中酸素濃度の上昇と共に緩和されていったことを明らかにする。この制限緩和につれて、膜を越えた情報伝達に関係する膜貫通タンパク質の大きさや数は増加した。我々は、大気中酸素濃度が、膜を越えた情報伝達に必要なドメインの大きさを制限することにより、細胞内区画化の進化のタイミングに影響を及ぼしたとする仮説を提案する。

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