過剰栄養シグナルが精子運動性低下を招くメカニズムの解明
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22K06334
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45010:Genetics-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
中越 英樹 岡山大学, 自然科学学域, 教授 (50314662)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | ショウジョウバエ / 妊性 / 精液 / 栄養シグナル / 分子シャペロン / ストレス応答 / 糖鎖 |
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| Outline of Research at the Start |
肥満は多くの生活習慣病の発症リスクを高めるだけでなく，妊性も低下させることが報告されている．
男性 (オス) の妊性は精液成分によっても大きく影響を受ける．ショウジョウバエの精液をつくる生殖器官 (附属腺) において働く転写抑制因子 Dveはオスの妊性維持に重要である．成虫附属腺の主細胞において Dve タンパク質は恒常的に分解されているが，過剰栄養などのストレスに応答して安定化 (脱抑制) した Dve がストレス応答反応を担い，妊性低下を誘導する．本研究では，過剰栄養ストレス時の Dve 標的遺伝子候補に注目し，栄養環境に応答した精子運動性 (妊性) の制御メカニズムを解明する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
ショウジョウバエのオスの妊性を担う附属腺は，約1,000個の主細胞と60個の第二細胞から構成される．転写制御因子Defective proventriculus (Dve) は蛹期では附属腺全体で発現が見られるのに対し，成虫期では第二細胞でのみ見られる．これは成虫期主細胞ではプロテアソーム活性によりDveが常に分解されているためである．しかし，過剰栄養シグナルや小胞体ストレスを受けるとプロテアソーム機能が阻害され，Dveの分解が停止して安定化する「Dve脱抑制」が生じ，オスの妊性が低下する．ストレス期間を変化させた実験により，Dve脱抑制はストレス強度に依存した可逆的な現象であることが分かった．
また，Dve脱抑制時には附属腺タンパク質 (Acps) の一つである Sex Peptide (SP) の安定性が顕著に低下することから，分子シャペロンとしての機能をもつ Heat shock proteins (HSPs) が Dve 標的因子の候補となった．RNAi スクリーニングによって同定された HSP83 について詳細な解析を行ったところ，転写活性をモニターできる hsp83-GFP レポーターの発現は，Dve 脱抑制を誘導したモザイク細胞において著しく低下していた．しかしながら，附属腺全体に Dve 脱抑制を誘導した場合は hsp83 mRNA量は上昇していた．つまり，HSP83 は通常時 SP などの附属腺タンパク質の安定化や基底レベルで生じているストレスの緩和などに働いており，ストレスが亢進すると hsp83 発現が上昇して初期ストレス応答を行うが，さらなるストレス亢進によって HSP83 では対処できなくなると Dve 脱抑制を介した緊急時応答に切り替える機構が示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
RNAi スクリーニングによって，Dve 標的遺伝子の有力候補を同定することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
Dve 脱抑制時に発現が低下する Dve 標的遺伝子候補がマイクロアレイ解析によって同定されているため，これらの遺伝子群について解析を進める予定である．
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
