細胞死スイッチ担当遺伝子のゲノムワイドスクリーニング

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13202032
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 三浦 正幸 理化学研究所, 細胞修復機構研究チーム, チームリーダー(研究職) (50202338)
• キーワード: ショウジョウバエ / 細胞死 / ゲノム / 遺伝学 / 神経 / 複眼

研究概要

本研究は細胞死スイッチに関与する遺伝子群のゲノムワイドな網羅的スクリーニングを目指し、モデル生物として非常に優れたショウジョウバエを用いて、『異所発現トラップ法』により細胞死実行遺伝子の同定を機能的且つ効率的に行おうとするものである。この研究によりまず一群の細胞死スイッチ担当遺伝子を同定し、それらの遺伝子産物の比較解析を行う。次にそれらの遺伝子群のプロモーター領域を解析することにより、転写因子と考えられる"プレ細胞死スイッチ"担当遺伝子の予測を生物学的・数理統計学的な両面から解析する。本研究は、モデル生物としてショウジョウバエを用いて異所発現トラップ法をゲノムワイドに展開し、生体内で機能する細胞死スイッチ担当遺伝子の網羅的同定を効率的に行おうとするものである。本年度はそのスクリーニング系の確立をおこなった。細胞死の実行過程に関与する細胞死スイッチ担当遺伝子群を同定するために、申請者はショウジョウバエを用いた異所発現スクリーニング法を導入した。これはショウジョウバエ異所発現系統であるGS系統を用いて個体内で未知遺伝子を強制発現させる方法であり、強制発現の結果引き起こされる様々なショウジョウバエの表現型をもとに、機能的に遺伝子をスクリーニングすることができる優れた手法である。UAS異所発現トラップショウジョウバエ系統を、複眼特異的にGAL4転写因子タンパク質を発現するGMR-GAL4系統と交配させ、次世代の子孫の複眼の表現型を観察する。ショウジョウバエの複眼は光受容細胞などの神経細胞を多数含む代表的な中枢神経系器官である。もし複眼に細胞死実行遺伝子が強制発現されれば、複眼はそのサイズが縮小することが申請者らによって既に示されている。あるいは細胞死誘導能が強い遺伝子の場合は致死になることも明らかになった。この事実をもとに、複眼の縮小または致死性を指標に細胞死を誘導可能なUAS異所発現トラップ系統をピックアップし、細胞死スイッチ担当遺伝子群の1次コレクション系統を作成した。

研究成果

• [文献書誌] Hisahara, S., Yuan, J., Momoi, T., Okano, H., Miura, M.: "Caspase-11 mediates oligodendrocytes cell death and pathogenesis of autoimmune-mediated demvelination"J. Exp. Med.. 193. 111-122 (2001)
• [文献書誌] Kim, K.W., Chung, H.H., Chung, C.W., et al.: "Inactivation of farnesyltransferase and geranylgeranyltransferase I by caspase-3 : Cleavage of the common alpha subunit during apoptosis"Oncogene. 20. 358-366 (2001)
• [文献書誌] Shibata, M., Kanamori, S., Ohsawa, Y., Watanabe, T.et al.: "Prevention of apoptosis of mammalian cells by the CED-3-cleaved form of CED-9"Arch Histol Cytol. 64. 17-28 (2001)
• [文献書誌] Mochizuki, H., Hayakawa, H., et al.: "An AAV-derived Apaf-1 dominant negative inhibitor prevents MPTP toxicity as anti-apoptotic gene therapy for Parkinson's disease"Proc. Natl. Acad. Sci. USA.. 98. 10918-10923 (2001)