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ホモアンテセッサーの歯のプロテオーム
The dental proteome of Homo antecessor.
PMID: 32269345 DOI: 10.1038/s41586-020-2153-8.
抄録
ユーラシア大陸の初期更新世のホモ・アンテセセッサーなどのホモと、中期更新世の化石記録に登場するホモ・サピエンスなどのホモとの間の系統関係は、非常に議論されている。最も古い遺跡については、古代のDNAが分解されているため、これらの関係を分子的に研究することが妨げられている。しかし、最近の研究では、古代タンパク質の解析がこの課題に対処できることが示されている。ここでは、アタプエルカ（スペイン）のH.antecessorとドマニシ（グルジア）のHomo erectusの歯エナメル質プロテオームを紹介する。我々は、H.antecessorが現代人、ネアンデルタール人、デニソバ人を含む更新世中期・後期のホミニンの姉妹系統であることを示す証拠を提供した。このことは、H.antecessorの現代人に似た顔、すなわち現代人に似た顔は、ホモ属にかなり深い祖先を持ち、ネアンデルタール人の頭蓋形態はその派生型であることを示唆している。また、AMELY特異的なペプチド配列を発見したことで、我々が分析したアタプエルカのH. antecessor臼歯片は男性個体のものであると結論づけた。最後に、これらのH. antecessorとH. erectusの化石は、エナメル質プロテオームのリン酸化とタンパク質分解消化の証拠を保存している。これらの結果は、H.antecessorと他のホモ族との間の進化的関係についての重要な洞察を提供し、ホモ属の存在を超えてホモ族の生物学を研究するためにエナメル質プロテオームを用いた将来の研究への道を開くものである。
The phylogenetic relationships between hominins of the Early Pleistocene epoch in Eurasia, such as Homo antecessor, and hominins that appear later in the fossil record during the Middle Pleistocene epoch, such as Homo sapiens, are highly debated. For the oldest remains, the molecular study of these relationships is hindered by the degradation of ancient DNA. However, recent research has demonstrated that the analysis of ancient proteins can address this challenge. Here we present the dental enamel proteomes of H. antecessor from Atapuerca (Spain) and Homo erectus from Dmanisi (Georgia), two key fossil assemblages that have a central role in models of Pleistocene hominin morphology, dispersal and divergence. We provide evidence that H. antecessor is a close sister lineage to subsequent Middle and Late Pleistocene hominins, including modern humans, Neanderthals and Denisovans. This placement implies that the modern-like face of H. antecessor-that is, similar to that of modern humans-may have a considerably deep ancestry in the genus Homo, and that the cranial morphology of Neanderthals represents a derived form. By recovering AMELY-specific peptide sequences, we also conclude that the H. antecessor molar fragment from Atapuerca that we analysed belonged to a male individual. Finally, these H. antecessor and H. erectus fossils preserve evidence of enamel proteome phosphorylation and proteolytic digestion that occurred in vivo during tooth formation. Our results provide important insights into the evolutionary relationships between H. antecessor and other hominin groups, and pave the way for future studies using enamel proteomes to investigate hominin biology across the existence of the genus Homo.