ミジンコHR96は、プロミスキュラーな異生物学的・内生物学的核内受容体である

Daphnia HR96 is a promiscuous xenobiotic and endobiotic nuclear receptor.

• Elina Karimullina
• Yangchun Li
• Gautam K Ginjupalli
• William S Baldwin

抄録

ミジンコは、甲殻類として初めてそのゲノム配列が決定されました。このプロジェクトは、水生甲殻類が有害物質を含む環境ストレス因子にどのように反応するかについて、新たな知見とデータを提供します。私たちは、核内受容体CAR/PXR/VDRグループの核内受容体の正体であるDaphnia pulex HR96(DappuHR96)をクローニングしました。ショウジョウバエメラノガスターでは、（ホルモン受容体96）HR96はフェノバルビタール曝露に応答し、毒性受容体としての仮説が立てられている。そこで、DappuHR96が構成性アンドロステイン受容体（CAR）やプレグナンX受容体（PXR）と同様に、外来物質やエンドバイオティクスによって活性化されるプロミスキュアーな受容体であるかどうかを検証するために、トランザクティベーションアッセイを設定した。GAL4-HR96 キメラを用いたトランス活性化アッセイにより、HR96 は殺虫剤、ホルモン、脂肪酸などの多様な化学物質によって活性化されるプロミスキュアスな毒物受容体であることが明らかになりました。エストラジオール、ピリプロキシフェン、クロルピリホス、アトラジン、メタン放火剤など、いくつかの環境毒性物質が HR96 を活性化します。また、トリクロサン、アンドロスタノール、フルオキセチンなどの化学物質による HR96 活性の抑制も観察されました。検査した化学物質のほぼ 50% が HR96 を活性化または阻害していました。興味深いことに、不飽和脂肪酸はHR96活性の活性化剤または阻害剤として一般的に用いられており、食事と毒性反応との関連性が示唆された。オメガ 6 とオメガ 9 の不飽和脂肪酸であるリノール酸とオレイン酸は HR96 を活性化しましたが、オメガ 3 の不飽和脂肪酸であるα-リノレン酸とドコサヘキサエン酸は HR96 を阻害することから、これら 2 種類の異なる脂質がミジンコの生理機能において相反する役割を果たしていることが示唆されます。また、このことは、食事中の不飽和脂肪の割合が、有毒な侮辱に対する生物の反応能力に影響を与えると考えられるメカニズムを示しています。以上のことから、HR96 は、多くの添加物や異種生物によって活性化されるプロミスキュアス核内受容体であることが明らかになった。

Daphnia pulex is the first crustacean to have its genome sequenced. The genome project provides new insight and data into how an aquatic crustacean may respond to environmental stressors, including toxicants. We cloned Daphnia pulex HR96 (DappuHR96), a nuclear receptor orthologous to the CAR/PXR/VDR group of nuclear receptors. In Drosophila melanogaster, (hormone receptor 96) HR96 responds to phenobarbital exposure and has been hypothesized as a toxicant receptor. Therefore, we set up a transactivation assay to test whether DappuHR96 is a promiscuous receptor activated by xenobiotics and endobiotics similar to the constitutive androstane receptor (CAR) and the pregnane X-receptor (PXR). Transactivation assays performed with a GAL4-HR96 chimera demonstrate that HR96 is a promiscuous toxicant receptor activated by a diverse set of chemicals such as pesticides, hormones, and fatty acids. Several environmental toxicants activate HR96 including estradiol, pyriproxyfen, chlorpyrifos, atrazine, and methane arsonate. We also observed repression of HR96 activity by chemicals such as triclosan, androstanol, and fluoxetine. Nearly 50% of the chemicals tested activated or inhibited HR96. Interestingly, unsaturated fatty acids were common activators or inhibitors of HR96 activity, indicating a link between diet and toxicant response. The omega-6 and omega-9 unsaturated fatty acids linoleic and oleic acid activated HR96, but the omega-3 unsaturated fatty acids alpha-linolenic acid and docosahexaenoic acid inhibited HR96, suggesting that these two distinct sets of lipids perform opposing roles in Daphnia physiology. This also provides a putative mechanism by which the ratio of dietary unsaturated fats may affect the ability of an organism to respond to a toxic insult. In summary, HR96 is a promiscuous nuclear receptor activated by numerous endo- and xenobiotics.

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