ショウジョウバエを用いたミトコンドリア伝達の制御機構の研究

• Project/Area Number: 05263210
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Ochanomizu University
• Principal Investigator: 松浦 悦子 お茶の水女子大学, 理学部, 講師 (00111691)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 1993: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: ショウジョウバエ / ミトコンドリア伝達 / ミトコンドリアDNA / ヘテロプラズミー

Research Abstract

ショウジョウバエを用いて、受精卵への生殖細胞質の移植により作成したミトコンドリアDNA(mtDNA)ヘテロプラズミーでは、mtDNAは温度に依存して選択的に伝達される。この温度に依存した選択には、mtDNAの複製が関与していると考えられ、mtDNAの複製起点を含むA+T-rich領域と選択的伝達の関連を明らかにするために、以下の2つの実験を行った。
(1)D.simulansとD.mauritianaは、mtDNAのコード領域での相同性が非常に高いタイプのmtDNAを共有しているが、A+T-rich領域には大きな変異をもつと考えられている。すでに、予備的な実験から、A+T-rich領域の違いは選択の強さに影響することが示唆されている。この点を明確にするため、D.melanogasterを移植の宿主とし、D.simulansとD.mauritianaの分子量の異なるA+T-rich領域をもつmtDNAを利用して、いくつかのヘテロプラズミーを作成した。A+T-rich領域が異なるmtDNAの伝達を比較したところ、温度依存性に大きな差異はみられないが選択の強さは異なる、というこれまでの結果を強く支持した。
(2)このような選択の分子機構を明らかにするためには、A+T-rich領域の塩基配列を知ることが必須である。D.melanogaster,D.mauritiana,D.simulansでは、A+T-rich領域は4kb以上におよび、これまでに塩基配列の報告はない。これらの3種について、A+T-rich領域のなかでも種間でよく保存されている領域については、D.yakuba,D.virilisの塩基配列を参考にしてPCR法を行い、direct sequencingによって一部の塩基配列を決定した。残りの領域については、その方法の検討を含めて現在も実験を継続して行っている。さらに、A+T-rich領域以外に存在する非コード領域についても調べたところ、3種間での相同性がかなり高い約30bpの領域がみられた。この領域がmtDNAの複製か転写に対して何らかの機能をもつ可能性も考えられ、今後も検討を続ける予定である。