2018 Fiscal Year Annual Research Report
Manipulation of signal transduction by light in C. elegans
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17H07406
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| Research Institution | Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences |
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Principal Investigator |
小田 茂和 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (40802848)
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| Project Period (FY) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| Keywords | 光遺伝学 / シグナル伝達 / C. elegans / 光誘導性二量体化システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度、光誘導性二量体化(Light-Induced Dimerization, LID)システムの一つであるPhytochrome B -PIFシステムを線虫Caenorhabditis elegansへ導入しその機能を腸と筋肉で確認した。PhyBとPIFは赤色光照射により二量体を形成し、近赤外光照射により解離する。本年度においては、PhyB-PIFシステムを応用して動物個体における分子の機能を明らかにすることを目的とした。
ERK-MAPKと線虫の塩走性行動に着目した。ERK-MAPKは塩を受容するASER感覚ニューロンで機能し、塩走性行動に関わっているとされているが、塩走性行動のどの段階で機能しているかわかっていない。そこで、PhyB-PIFシステムを用いてERK-MAPKのリン酸化活性を光制御することを目指した。ERKの上流にあるC-RasにPhyBを融合させる一方で、PIFは多量体タンパク質（multimeric proteins, MP）に融合させておくことによりクラスターを形成させておく。赤色光照射後、PhyB-C-RasとPIF-MPが凝集することにより下流のERK-MAPKが活性化する。ERK-MAPKのリン酸化活性を同時に捉えるために、以前に開発したFRETプローブであるERKyを用いた（Tomida T*, Oda S* et al. 2012）。結果として、赤色光照射後にASERにおいてERK-MAPKのリン酸化活性が、対照群（補因子であるPCBが導入されていない）と比較して有意に上昇することを確認した。ただし、ERK-MAPKのリン酸化活性の応答は著しく低かったため、今後はEKAREVなどより感度の高いプローブを使用する必要があることがわかった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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