図1:小型GTP分解酵素の系統樹から、真核細胞の進化においてはまず外分泌システムが発達したと示唆された。RAS超遺伝子族によってコードされる小型GTP分解酵素は、真核細胞において、細胞内骨格ダイナミクス、小胞体運搬、核機能の制御をつかさどる重要な役割を果たしている。Sar1、Arf、SRβ、Rab、Ran、Ras、Rhoを含む小型GTP分解酵素の遺伝子の系統樹を構成してみると、Sar/Arf/SRβ遺伝子族が最初に分岐し、核機能を制御するRan遺伝子族の分岐がその後、食胞機能をつかさどるRab/Ra…

普通海綿綱と六放海綿綱の主な骨格要素はアモルファスシリカでできた針状骨である。特に、普通海綿類は、シリカ骨格の合成を触媒する（Shroeder et al. 2007）。単量体シリカからシリコーン繊維への重合反応を触媒するシリカテイン（silicatein）と呼ばれる酵素は、カセプシン(capthesin)によく似た構造を持っているが、他のカセプシン族はシステインタンパク分解酵素ではあるが、シリカ重合能力はない。最もよく似ているカプセシンLは、人間においては破骨細胞で発現している。反対に、シリコーン…

Cyrtoidea” from Ernst Haeckel’s Kunstformen der Natur, 1904多くの生物は鉱化外殻を持つ。現生の生物では、円石藻、有孔虫（炭酸カルシウム）、珪藻、放散虫（シリカ）などの植物プランクトンが美しい外殻を持っている。また、サンゴ類（炭酸カルシウム）や海綿類（シリカと炭酸カルシウム）の外殻を作っている。光合成をする水生生物に外殻を持つものが多いように思われる。水中に豊富にある重炭酸イオン（HCO3-）の利用が、必然的に炭酸塩の析出を促すことはすでに論じ…

図1：モータータンパクは核酸スイッチに起源をもちGタンパクと同根である（Vale R.D. and Milligan R.A. 2000, Science, 288, 88-95）Erickson et al. 2007にしたがって、細胞内輸送システムに関連する遺伝子の進化について議論する。真核生物の細胞内輸送は、レール繊維とその上を動くモーターで成り立っている。レール繊維は、主にチューブリンとアクチンが使われている。前者は細胞分裂に、後者はその他の細胞内物質輸送に使われている。モーター分子は、いろ…

骨芽細胞を含む燐酸カルシウム生物鉱化に関与する細胞は、体表起源だと思われる。生物鉱化は、まずシアノバクテリアで重炭酸イオン（HCO3-）を光合成に利用するために発達したと考えられる(Arp et al. 2001; Jasson and Northen 2010)。水中では、二酸化炭素溶存量が多くないので、水中光合成生物には、より豊富な重炭酸イオンを炭素源として利用したいという要求が常に存在する。そこで、シアノバクテリアは、以下のような炭素濃縮機構が発達した。まず、重炭酸イオン一個を体内吸収して、体…

１）動物の発達による海洋透明化エディアカラ期に至って、有機物をこしとる動物が発生。糞粒および死体による海洋の表面、海底への有機物流量増加。海洋表面の大きな体積（数メートルから数十メートル）が可視・紫外光に対して初めて透明になった。同時に底に落ちてくる有機物を食料にするスカベンジャー生態系が海底に発達。脊索動物の祖先は、その中で生まれて生活していた。２）海洋透明化により日よけとしての外骨格の発達海洋表面近くでは、藻類の光合成により酸素に富み（マクロガイア成立）動物の大型化が可能になった。日の当たる暮ら…