細胞性粘菌の分岐構造の形成に関与する遺伝子のクローン化とその解析

• Project/Area Number: 09640786
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: 生物形態・構造
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 田仲 可昌 筑波大学, 生物科学系, 教授 (80091908)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000); Fiscal Year 1998: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1997: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 細胞性粘菌 / 形態形成 / Polyshondylium pallidum / p24 family / 小胞輸送 / 押入突然変異 / Polysphondylium pallidum / insertional mutagenesis / gene tagging / morphogenesis / development / fruiting body

Research Abstract

細胞性粘菌Polysphondylium palliumの子実体は、主軸上に輪生した分枝をだして、枝分かれした構造を形成する。我々は、この分枝構造に注目し、この構造が、どのような分子的基礎のもとに、どのような遺伝子産物が、どのような機構で形成されるかについて明らかにすることを目的とした。
まず、この生物で挿入突然変異作製法を確立した。次に、この方法を用いて、多数の形態異常の変異体を単離した。その中の1つに、分岐した枝の長さが長い変異株があり、この株の変異遺伝子のクローン化を試みた。挿入されたベクターDNAを目印にして、その付近のゲノムDNAをクローン化し、1個のORFを見つけた。この変異が、このORFをコードする遺伝子によって引き起こされたことを相同組換え法を用いて確認した。また、cDNAを解析することにより、この遺伝子は2個のイントロンを含むことを明らかにした。相同性検索やアミノ酸配列の比較、また膜貫通ドメインの存在とその位置により、この遺伝子にコードされたタンパク質は、分泌タンパク質の小胞輸送に関与しているp24タンパク質ファミリーに属することが分かった。また、ノーザンブロット解析から、この遺伝子は発生開始後8時間目に発現量が最大に達して、その後減少していくことと、変異株ではこのmRNAは全く発現しないことが明らかになった。また、この遺伝子はゲノム中に1コピー存在していた。細胞性粘菌Dicytostelium discoideumのEST中に、3個のホモログを見つけたので、それらの遺伝子のゲノムDNAの塩基配列とcDNAの塩基配列を決定した。