2018 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of regulatory mechanisms of secretion of intestinal peptides using C. elegans
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18K05436
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
河野 強 鳥取大学, 農学部, 教授 (50270567)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | C. elegans / 腸ペプチド / インスリン / 分泌極性 / 幼虫休眠 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
報告者は最近、腸で産生され線虫の休眠・寿命を制御するインスリン様ペプチドが、生育環境に呼応して分泌方向を可逆的に変動すること（新規現象）を見出した。本研究の目的は、このインスリン様ペプチドをモデルとして、個体レベルで腸ペプチドの分泌極性制御因子を探索し、その機能解析を行うことを通じて、腸ペプチドの未知なる分泌制御機構を明らかにすることである。
本研究では、個体モデルを用いて腸ペプチドの分泌極性制御因子を探索し、その機能解析を行うことを通じて、未知なる腸ペプチドの分泌制御機構を明らかにする。具体的には、モデル生物・線虫C. elegansを用いて、①腸ペプチドであるインスリンINS-35に緑色蛍光マーカーVENUSを連結した分泌極性検出モデルの構築、②順・逆遺伝学的手法による蛍光インスリン分泌極性を制御する遺伝子の同定、③分泌制御遺伝子の機能解析を行う。
本年度は、まず、分泌極性検出モデルの構築の構築を行った。INS-35::VENUS発現線虫の染色体外遺伝子を染色体内に固定し、安定してINS-35::VENUSを発現する線虫の作出に成功した。次いで、メンブラントラフィックに関わるRabタンパクを標的としたRNAiライブラリーを作出し、摂食RNAiによりINS-35::VENUS分泌の変動を生じる複数の遺伝子（rab-6.2, rab-14など）を同定した（逆遺伝学的手法）。さらに、上記遺伝子の破壊により、INS-35::VENUS分泌の変動ならびに幼虫休眠率上昇（生育阻害）を確認した。さらに、休眠率変動を指標としたRNAiスクリーニングを行し、rab-18が休眠制御に関与することを示した。rab-18はヒトの疾病ワールブルグ・ ミクロ症候群の原因遺伝子であり、線虫rab-18の解析結果が、ワールブルグ・ ミクロ症候群の原因究明に繋がる可能性がある。
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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
当初の平成３０年度研究計画の通り、検定用蛍光線虫（transgene染色体挿入）の作出に成功し、メンブラントラフィックに関わるrab遺伝子を標的としたRNAiスクリーニングを終えた。
その結果、腸ペプチドのマーカーであるINS-35::VENUSの分泌に関与する複数の遺伝子を同定するに行った。さらに、遺伝子破壊により分泌への関与を実証した。さらに、休眠率変動を指標としたRNAiスクリーニングにより、ヒトの疾病の原因遺伝子でもあるrab-18を同定した。一方、順遺伝学的解析（変異剤処理後の分泌変異体の分離）がやや遅れている。以上を総合的に判断して、「おおむね順調に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
RNAiスクリーニングにより見出した、rab-6.2ならびにrab-14の分泌制御機構の解明を行う。時空間的発現パターンの解析、INS-35::VENUSとの分泌小胞での局在の検証を行う。加えて、順遺伝学的手法（変異剤による変異体の分離と解析）により、新たな分泌制御遺伝子の同定を試みる。さらに、rab-18の休眠制御機構の解明に迫る。
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| Causes of Carryover |
平成３０年度では、消耗品購入を極力抑える努力を重ね、余剰金が生まれた。これらの平成３１年度（令和元年度）に使用することにより、当該年度の実験が渋滞無く遂行できるものと期待している。
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Research Products
(2 results)
