体系的RNAiによるショウジョウバエゲノムの機能解析

• 研究課題/領域番号: 15011253
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 上田 龍 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 教授 (40353429)
• 研究分担者: 西郷 薫 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (50136454) ; 高橋 邦明 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 助手 (80370112)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 32,000千円 (直接経費: 32,000千円); 2004年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円); 2003年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円)
• キーワード: ショジョバエ / RNAi / 変異体バンク / 遺伝子機能解析 / ゲノム機能解析 / 遺伝学 / ゲノム / 昆虫 / 発生・分化 / ショウジョウバエ / ゲノム機能

研究概要

ショウジョウバエでは、GAL4-UAS遺伝子強制発現法を応用してcDNA断片の逆方向反復配列を発現誘導することによりRNAiを組織・発生時期特異的に誘導することができる。この技術を開発し、ショウジョウバエタンパク質遺伝、全14,000個に対してUAS-逆方向反復配列ベクターを作成、ハエ個体に導入することにより全遺伝子のloss-of unction変異体を作成することが本研究の目指したところである。ベクターの構造や大量作成、形質転換などの技術的開発を経て、現在、8,300遺伝子に対するRNAiハエ系統を14,000系統まで樹立し、なお継続中である。
これらのハエが実際に効果を発揮するかどうか、国内外の研究者と共同で遺伝子機能解析をおこなった。細胞増調節、アポトーシス、細胞や組織の形態形成、先天性免疫、心臓/気管/消化管形成、神経発生、記憶・学習、サーカディアンリズム、ポリグルタミン病、アルツハイマー病、糖鎖機能研究など、共同研究先は100箇所まで拡大している。これまで原著論文20報の成果が得られている。
共同研究の情報を総合すると、胚発生期においては母性産物に阻害されるためかRNAi効果が弱いケースが散見さる。また神経系でもnull変異をもちいたモザイク解析に比較すると表現型の弱いケースが見られた。しかしながら成虫における遺伝子機能解析の場では期待通りの効果を発揮した。GAL4発現系統と交配するだけという簡便さもあり、多くの遺伝子のスクリーンが容易であり、興味深い表現型の発見が可能であった。
これらの系統は06年の夏を目処に国立遺伝学研究所系統生物センターより一般に公開する。多くのゲノム研究に資することが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] The transmembrane protein, Tincar, is involved in the development of the compound eye in Drosophila melanogaster. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hirota, Y.
  • 雑誌名: Dev. Genes Evol. 215 ページ: 90-96
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Wing-to-leg homeosis by Spineless causes an apoptosis regulated by Fish-lips, a novel Leucine-Rich Repeats transmembrane protein. (2005)
  • 著者名/発表者名: Adachi-Yamada, T.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 25 ページ: 3140-3150
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Inhibitor of apoptosis 2 and TAK1-binding protein are components of the Drosophila Imd pathway (2005)
  • 著者名/発表者名: Kleino, A.
  • 雑誌名: The EMBO J. 24 ページ: 3423-3434
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] G-protein gamma subunit l is required for sugar reception in Drosophila (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishimoto, H.
  • 雑誌名: The EMBO J. 24 ページ: 2159-3265
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The transmembrane protein, Tincar, is involved in the development of the compound eye in Drosophila melanogaster. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hirota, Y., Sawamoto, K., Takahashi, K., Ueda, R., Okano, H.
  • 雑誌名: Dev. Genes Evol. 215 ページ: 90-96
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Wing-to-leg homeosis by Spineless causes an apoptosis regulated by Fish-lips, a novel Leucine-Rich Repeats transmembrane protein. (2005)
  • 著者名/発表者名: Adachi-Yamada, T., Harumoto, T., Sakurai, K., Ueda, R., Saigo, K., 0'Connor, M.B., Nakato, H.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 25 ページ: 3140-3150
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Inhibitor of apoptosis 2 and TAK1-binding protein are components of the Drosophila Imd pathway (2005)
  • 著者名/発表者名: Kleino, A., Valanne, S., Ulvila, J., Kallio, J., Myllymaki, H., Enwald, H., Stoven, S., Poidevin, M., Ueda, R., Hultmark, D., Lemaitre, B., Ramet, M.
  • 雑誌名: The EMBO J. 25 ページ: 3423-3434
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] G-protein gamma subunit 1 is required for sugar reception in Drosophila (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishimoto, H., Takahashi, K., Ueda, R., Tanimura, T.
  • 雑誌名: The EMBO J. 24 ページ: 3259-3265
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The transmembrane protein, Tincar, is involved in the development of the compound eye in Drosophila melanogaster. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hirota, Y., et al.
  • 雑誌名: Dev.Genes Evol. 215 ページ: 90-96
• [雑誌論文] Wing-to-leg homeosis by Spineless causes an apoptosis regulated by Fish-lips, a novel Leucine-Rich Repeats transmembrane protein. (2005)
  • 著者名/発表者名: Adachi-Yamada, T., et al.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. (印刷中)
• [雑誌論文] PVR plays a critical role via JNK activation in thorax closure during Drosophila meta morphosis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, S.
  • 雑誌名: The EMBO J. 23 ページ: 3984-3994
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Guidelines for the selection of highly effective siRNA sequences for mammalian and chick RNA interference. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ui-Tei, K.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 32 ページ: 936-948
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A Drosophila salivary gland mucin is also expressed in immune tissues : evidence for function in coagulation and the entrapment of bacteria. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ui-Tei, K.
  • 雑誌名: Insect Biochem Mol Biol. 34, 12 ページ: 1297-1304
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] RNA interference induced by transient or stable expression of hairpin structures of double stranded RNA in Drosophila and mammalian cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ui-Tei, K.
  • 雑誌名: Molekulyarnaya biologiya 38, 2 ページ: 228-238
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Regulation of Notch signaling by Drosophila heparan sulfate 3-O sulfotransferase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kamimura, K.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 166 ページ: 1069-1079
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] In vivo RNA interference analysis reveals an unexpected role for GNBP1 in the defense against Gram-positive bacterial infection in Drosophila adults. (2004)
  • 著者名/発表者名: Pili-Floury, S.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 279 ページ: 12848-12853
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The twisted-abdomen phenotype of Drosophila POMT1 and POMT2 mutants coincides with their heterophilic protein O-mannosyltransferase activity. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ichimiya, T.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 279 ページ: 42638-42647
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Drosophila glucosylceramide synthase : a negative regulator of cell death mediated by poapoptotic factors. (2004)
  • 著者名/発表者名: Koganeya, A. K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 279 ページ: 35995-36002
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Guidelines for the selection of highly effective siRNA sequences for mammalian and chick RNA interference. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ui-Tei, K., Naito, Y., Takahashi, F., Haraguchi, T., Ohki-Hamazaki, H., Juni, A., Ueda, R., Saigo, K.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 32 ページ: 936-948
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A Drosophila salivary gland mucin is also expressed in immune tissues : evidence for a function in coagulation and the entrapment of bacteria. (2004)
  • 著者名/発表者名: Korayem, A.M., Fabbri, M., Takahashi, K., Scherfer, C., Lindgren, M., Schmidt, O., Ueda, R., Dushay, M.S., Theopold, U.
  • 雑誌名: Insect Biochem Mol Biol. 34 ページ: 1297-1304
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] RNA interference induced by transient or stable expression of hairpin structures of double stranded RNA in Drosophila and mammalian cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ui-Tei, K., Ueda, R., Zenno, S., Takahashi, F., Doi, N., Naito, Y., Yamamoto, M., Hashimoto, N., Takahashi, K., Hamada, T., Tokunaga, T., Saigo, K.
  • 雑誌名: Molekulyarnaya biologiya 38 ページ: 228-238
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Regulation of Notch signaling by Drosophila heparan sulfate 3-O sulfotransferase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kamimura, K., Rhodes, J.M., Ueda, R., McNeely, M., Shukla, D., Kimata, K., Spear, P.G., Shworak, N.W., Nakato, H.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 166 ページ: 1069-1079
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] In vivo RNA interference analysis reveals an unexpected role for GNBP1 in the defence against Gram-positive bacterial infection in Drosophila adults. (2004)
  • 著者名/発表者名: Pili-Floury, S., Leulier, F., Takahashi, K., Saigo, K., Samain, E., Ueda, R., Lemaitre, B.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 166 ページ: 12848-12853
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The twisted-abdomen phenotype of Drosophila POMT1 and POMT2 mutants coincides with their heterophilic protein O-mannosyltransferase activity. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ichimiya, T., Manya, H., Ohmae, Y, Yoshida, H., Takahashi, K., Ueda, R., Endo, T., Nishihara, S.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 166 ページ: 42638-42647
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Drosophila glucosylceramide synthase : a negative regulator of cell death mediated by proapoptotic factors. (2004)
  • 著者名/発表者名: Koganeya, A.K., Sasamura, T., Oshima, E., Suzuki, E., Nishihara, S., Ueda, R., Hirabayashi, Y
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 166 ページ: 35995-36002
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The twisted-abdomen phenotype of Drosophila POMT1 and POMT2 mutants coincides with their heterophilic protein O-mannosyltransferase activity. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ichimiya, T., et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 42638-42647
• [雑誌論文] Regulation of Notch signaling by Drosophila heparan sulfate 3-O sulfotransferase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kamimura, K., et al.
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 166 ページ: 1069-1070
• [雑誌論文] Drosophila glucosylceramide synthase : A negative regulator of cell death mediated by proapoptotic factors. (2004)
  • 著者名/発表者名: Koganeya, A.K., et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem., et al. 279 ページ: 35995-36002
• [雑誌論文] PVR plays a critical role via JNK activation in thorax closure during Drosophila metamorphosis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, S., et al.
  • 雑誌名: EMBO J. 23 ページ: 3984-3994
• [雑誌論文] Requirement of Dicer and eIF2C translation initiation factors for short-interfering-RNA-mediated gene silencing in mammalian cells. (2003)
  • 著者名/発表者名: Doi, N.
  • 雑誌名: Curr. Biol. 13 ページ: 41-46
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Proteoglycan UDP-galactose : beta-xylose betal,4galactosyltransferase I is essential for viability in Drosophila melanogaster. (2003)
  • 著者名/発表者名: Takemae, H.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 278 ページ: 15571-15578
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Molecular cloning and identification of 3'- phosphoadenosine 5'-phosphosulfate transporter. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kamiyama, S.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 278 ページ: 25958-25963
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Proteoglycan UDP-galactose : beta-xylose beta1,4galactosyltransferase I is essential for viability in Drosophila melanogaster. (2003)
  • 著者名/発表者名: Takemae, H., Ueda, R., Ohkubo, R., Nakato, H., Izumi, S., Saigo, K., Nishihara, S.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 278 ページ: 15571-15578
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Molecular cloning and identification of 3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate transporter. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kamiyama, S., Suda, T., Ueda, R., Suzuki, M., Okubo, R., Kikuchi, N., Chiba, Y, Goto, S., Toyoda, T., Saigo, K., Watanabe, M., Narimatsu, H., Jigami, Y, Nishihara, S.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 278 ページ: 25958-25963
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] PVR plays a critical role via JNK activation in thorax closure during Drosophila metamorphosis. (2003)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, S., Ueda, R., Hinohara, Y, Ohtani, M., Hanafusa, H.
  • 雑誌名: The EMBO J. 23 ページ: 3984-3994
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Inducible expression of double strand RNA reveals a role of dFADD in the regulation of antibacterial response in Drosophila. (2002)
  • 著者名/発表者名: Leulier, F.
  • 雑誌名: Curr. Biol. 12 ページ: 996-1000
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] GETDB, a database compiling expression patterns and molecular locations of a collection of Ga14 enhancer traps. (2002)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, S.
  • 雑誌名: Genesis 34 ページ: 58-61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Requirements of high levels of Hedgehog signaling activity for medial-region cell fate determination in Drosophila leg : identification of pxb, a putative Hedgehog signaling attenuator gene repressed along the anterior-posteri or compartment boundary. (2002)
  • 著者名/発表者名: Inaki, M.
  • 雑誌名: Mech. Develop. 116 ページ: 3-18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Inducible expression of double strand RNA reveals a role of dFADD in the regulation of antibacterial response in Drosophila. (2002)
  • 著者名/発表者名: Leulier, F., Vidal, S.S., Saigo, K., Ueda, R., Lemaitre, B.
  • 雑誌名: Curr. Biol. 12 ページ: 996-1000
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] GETDB, a database compiling expression patterns and molecular locations of a collection of Ga14 enhancer traps. (2002)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, S., Ito, K., Sado, Y., Taniguchi, M., Akimoto, A., Takeuchi, H., Aigaki, T., Matsuzaki, F., Nakagoshi, H., Tanimura, T, Ueda, R., Uemura, T., Yoshihara, M., Goto, S.
  • 雑誌名: Genesis 34 ページ: 58-61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Requirements of high levels of Hedgehog signaling activity for medial-region cell fate determination in Drosophila leg : identification of pxb, a putative Hedgehog signaling attenuator gene repressed along the anterior-posterior compartment boundary. (2002)
  • 著者名/発表者名: Inaki, M., Kojima, T., Ueda, R., Saigo, K.
  • 雑誌名: Mech. Develop. 116 ページ: 3-18
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Requirement of Dicer and eIF2C translation initiation factors for short-interfering-RNA-mediated gene silencing in mammalian cells. (2002)
  • 著者名/発表者名: Doi, N., Zenno, S., Ueda, R., Ohki-Hamazaki, H., Ui-Tei, K., Saigo, K.
  • 雑誌名: Curr. Biol. 13 ページ: 41-46
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The MAPKKK Mekkl regulates the expression of Turandot stress genes in response to septic injury in Drosophila.
  • 著者名/発表者名: Brun, S.
  • 雑誌名: Genes to Cells (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Systematic In Vivo RNAi Analysis of Putative Components of the Drosophila Cell Death Machinery.
  • 著者名/発表者名: Leulier, F.
  • 雑誌名: Cell Death and Differ. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The MAPKKK Mekk1 regulates the expression of Turandot stress genes in response to septic injury in Drosophila
  • 著者名/発表者名: Brun, S., Vidal, S S., Spellman, P., Takahashi, K., Tricoire, H., Lemaitre, B.
  • 雑誌名: Genes to Cells, (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Systematic In Vivo RNAi Analysis of Putative Components of the Drosophila Cell Death Machinery
  • 著者名/発表者名: Leulier, F., Ribeiro, S P., Palmer, E., Tenev, T., Takahashi, K., Robertson, D., Zachariou, A., Pichaud, F., Ueda, R., Meier, P.
  • 雑誌名: Cell Death and Differentiation (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Doi, N.: "Requirement of Dicer and eIF2C translation initiation factors for short-interfering-RNA-mediated gene silencing in mammalian cells."Curr.Biol.. 13. 41-46 (2003)
• [文献書誌] Kamiyama, S.: "Molecular cloning and identification of 3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate transporter."J.Biol.Chem.. 278. 25958-25963 (2003)
• [文献書誌] Ui-Tei, K.: "siRNA sequence requirement for effective RNA interference in mammalian cells and chick embryos."Nucleic Acids Res.. 32. 936-948 (2004)
• [文献書誌] Pili-Floury, S.: "In vivo RNA interference analysis reveals an unexpected role for GNBP1 in the defence against Gram-positive bacterial infection in Drosophila adults."J.Biol.Chem.. 279. 12848-12853 (2004)