線虫C.エレガンスにおける感覚情報に依存した体長の制御機構の分子遺伝学的解析

• Project/Area Number: 15770002
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Genetics/Genome dynamics
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 藤原 学 九州大学, 大学院・理学研究院, 助手 (70359933)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2004: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2003: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: C.エレガンス / 体のサイズ / 感覚情報 / cGMP信号伝達 / 脂肪

Research Abstract

我々の研究グループはこれまでに、線虫C.エレガンスの体の大きさが感覚情報によって制御されていることを報告している。今年度は、以下の3点において研究成果を得た。
1、感覚情報による体のサイズ制御に異常を示す変異体を新たに単離し、原因遺伝子の同定を行った。その結果この変異体は、cGMP合成酵素であるグアニル酸シクラーゼGCY-12の遺伝子に変異を持っていることが分かった。我々はこれまでに、cGMP依存性タンパク質キナーゼEGL-4が体のサイズ制御に重要な働きしていることを示しているが、新たに同定したGCY-12はEGL-4の活性を制御している可能性が強く示唆される。gcy-12遺伝子の発現場所をgfpレポーター遺伝子を用いて解析したところ、egl-4と同様の頭部感覚神経で発現が見られた。また、感覚神経細胞において感覚繊毛部に局在していることが分かった。
2、chb-3変異体は、egl-4やgcy-12変異体と同様に、感覚情報による体のサイズ制御に異常を示す変異体で、新規タンパク質をコードする遺伝子に変異を持つ。これまでの解析でははっきりした役割が不明であったが、このchb-3変異体において、GCY-12グアニル酸シクラーゼの感覚繊毛への局在が減少していることが分かった。このことは、CHB-3タンパク質がGCY-12の細胞内輸送やタンパク質の安定化に働いている可能性を示す。
3、また我々は、体のサイズとエネルギーの蓄積量との相関についても興味を持ち解析を進めている。本年は蛍光色素で可視化した脂肪細胞中の脂肪滴をコンフォーカル顕微鏡による三次元解析で定量化する方法を開発した。この結果、感覚入力の欠損によって体のサイズが減少した線虫には、より多くの脂肪が蓄積していること明らかにした。現在さらにこれまで得られた複数の変異体について脂肪量の計測を行っている。