線虫(C.elegans)の重金属イオン忌避行動の解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09878136
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 二井 將光 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (50012646)
• 研究分担者: 三本木 至宏 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (10222027)
• キーワード: 線虫 / 重金属イオン / 感覚ニューロン / 忌避行動

研究概要

顕微鏡下に観察すると、重金属イオンを全く含まないところで前進運動をしていた線虫(C.elegans)は重金属イオンに接触すると後ずさりをし、戻ろうとする。すなわち、線虫は重金属イオンを認識し、行動様式を変換するという忌避行動をする。本研究はこの行動を解析し、認識から行動に至る過程を明らかにすることを目的としている。本年度内に明らかにした点は以下のようである。
(1)線虫はCu^<2+>,Cd^<2+>,Zn^<2+>,wをそれぞれ特異的に認識している。(2)それのイオンに対応して感覚受容ニューロンから運動ニューロンまで特定の神経回路を用いている。(3)cGMP-gatedチャネルに欠損のあるものはCd^<2+>に対して忌避行動を示さない。(4)感覚ニューロンに欠損のある株はいずれも忌避行動を示さない。(5)塩素イオンに対する走化性の機構は明らかに異なる機構によって重金属イオンを忌避している。これらの成果によって、モデル生物である線虫の感覚から行動に至る過程の理解が大きく進展した。

研究成果

• [文献書誌] T.Oka, R.Yamamoto, M.Futai.: "Three vha genes encode proteolipids of Caenorhabditis elegans vacuolar-type ATPasa:gene structures and preferential expression in an H-shaped excretory cell and rectal cells." J.Biol.Chem.272. 24387-24392 (1997)
• [文献書誌] Y.Sambongi, T.Wakabayashi, T.Yoshimizu, H.Omote, T,Oka and M.Futai: "Caenorhabditis elegans cDNA for menkes/Wilson disease gene homologue and its function in yeast CCC2 gene deletion mutant." J.Biochem.121. 1169-1175 (1997)
• [文献書誌] T.Yoshimizu, H.Omote, T.Wakabayashi, Y.Sambongi and M.Futai.: "Essential Cys-Pro-Cys motif of Ceanorhabditis elegans cooper transport ATPase." Biosci.Biotechnol.Biochem.(1997)
• [文献書誌] K.Tomochika, S.Shinoda, H.Kumon, M.Mori, Y.Moriyama and M.Futai: "Vacuolar-type H^+-ATPase in mouse bladder epithelium is responsible for urinary acidification." FEBS lett.404. 61-64 (1997)
• [文献書誌] T.Nishi, K.Kubo, M.Hasebe, M.Maeda and M.Futai: "Transcriptional activation of H^+/K^+-ATPase genes by gastric GATA binding proteins." J.Biochem.121. 922-929 (1997)