線虫における新規リガンドに対する化学受容体分子群の同定と機能解析

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 16300120
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経化学・神経薬理学
• 研究機関: 東京女子医科大学
• 研究代表者: 三谷 昌平 東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (90192757)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• キーワード: 化学受容 / 線虫 / 遺伝子ノックアウト / 化学走性 / ボディーサイズ

研究概要

我々は、線虫の転写因子をバイオインフォマティクスによりデータベース化し、そのノックアウト株をシステマティックに分離して、機能を解析するという研究を進めている。この経過中に、tm866というC42D8.4というEtsファミリー転写因子を標的としたノックアウト株が、化学走性において、複数の化合物に対して反応性が低いことを見出した。レポーター解析により、この転写因子が頭部神経系で発現していることから、この転写因子が嗅覚受容体の発現を制御している可能性を想定した。変異体をバッククロスしている過程で、この変異体株にはもう1個の遺伝子の変異を持っていることが判明し、1塩基多型がマップされているCB4856株との交配を行い、遺伝子型をPCR-RFLP法で決定して原因遺伝子の同定を行った。その結果、同一染色体上に存在するF32A6.2という名前のIFT-81(Intraflagellar Transport)蛋白質が原因遺伝子であった。バイオインフォマティクスにより、同一の蛋白質複合体の中で働いていると考えられるIFT-74(C18H9.8)遣伝子に着目した。我々は、ift-81とift-74両遺伝子のノックアウト株を追加して分離し、いずれも同一の表現型(化学走性の異常、短い体長、餌有り培地の上であまり移動しない)などが再現されること、IFT-81とIFT-74などがyeast two hybridアッセイで結合すること、IFT-81とIFT-74はどちらも感覚神経細胞で発現し、神経突起へ輸送されていることなどを見出した。さらに、この2つの遺伝子の変異体では、感覚繊毛の構造が異常になること、蛍光色素の取り込みが部分的に異常になることなど、既知のintraflagellar transportを司るとされてきた遺伝子の変異体に比べてやや弱いが、類似の表現型を呈することを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] The SM protein VPS-45 is required for RAB-5-dependent endocytic transport in C. elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Gengyo-Ando K et al.
  • 雑誌名: EMBO Reports 8 ページ: 152-157
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ASB-1, a germline-specific isoform of mitochondrial ATP synthase b subunit, is required to maintain the rate of germline development in Caenorhabditis elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki I et al.
  • 雑誌名: Mech. Dev. 124 ページ: 237-251
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of rib-1, a Caenorhabditis elegans Homolog of the Human Tumor Suppressor EXT Genes is indispensable for heparan sulfate synthesis and embryonic morphogenesis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa H et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282 ページ: 8533-8544
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] IFT-81 and IFT-74 are required for intraflagellar transport in C. elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T et al.
  • 雑誌名: Genes to Cells (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] C. elegans mitochondrial factor WAH-1 promotes phosphatidylserine externalization in apoptotic cells through phospholipid scramblase SCRM-1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Wang X et al.
  • 雑誌名: Nature Cell Biology (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ASB-1, a germline-specific isoform of mitochondrial ATP synthase b subunit, is required to maintain the rate of germline development in Caenorhabditis elegans (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki I, Hanazawa M, Gengyo-Ando K, Mitani S, Maruyama I, lino Y
  • 雑誌名: Mech.Dev. 124 ページ: 237-251
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Expression of rib-1, a Caenorhabditis elegans Homolog of the Human Tumor Suppressor EXT Genes is indispensable for heparan sulfate synthesis and embryonic morphogenesis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa H, Izumikawa T, Mizuguchi S, Egusa N, Taniguchi F, Gengyo-Ando K, Mitani S, Nomura K, Sugahara K
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 282 ページ: 8533-8544
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] IFT-81 and IFT-74 are required for intraflagellar transport in C.elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T, Gengyo-Ando K, Ishihara T, Katsura I, Mitani S
  • 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] C.elegans mitochondrial factor WAH-1 promotes phosphatidylserine externalization in apoptotic cells through phospholipid scramblase SCRM-1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Wang X, Wang J, Gengyo-Ando K, Gu L, Sun C-L, Yang C, Shi Y, Kobayashi T, Shi Y, Mitani S, Xie X-S, Xue D
  • 雑誌名: Nature Cell Biology (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Familial Parkinson mutant a-synucleins cause dopamine neuron dysfunction in transqenic C. eleagns. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara T et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 334-340
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Functional proteomics reveals the biochemical niche of C. elegans DCR-1 in multiple small-RNA-mediated pathways. (2006)
  • 著者名/発表者名: Duchaine TF et al.
  • 雑誌名: Cell 124 ページ: 343-354
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Essential roles of 3'-phosphoadenosine 5'-phoshosulfate (PAPS) synthase in embryonic and larval development of the nematode Caenorhabditis elegans. (2006)
  • 著者名/発表者名: Dejima K et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281 ページ: 11431-11440
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] An efficient transgenic system by TA cloning vectors and RNAi for C. elegans. (2006)
  • 著者名/発表者名: Gengyo-Ando K et al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm. 349 ページ: 1345-1350
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Transgenic alternative-splicing reporters reveal tissue-specific expression profiles and regulation mechanisms in vivo. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kuroyanagi H et al.
  • 雑誌名: Nature Methods 3 ページ: 909-915
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Analysis of the C. elegans Argonaute family reveals that distinct Argonautes act sequentially during RNAi. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yigit E et al.
  • 雑誌名: Cell 127 ページ: 747-757
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Disruption of ins-11, one of the Caenorhabditis elegans insulin-like genes and phenotypic analyses of the gene-disrupted animal. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawano T et al.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 70 ページ: 3084-3087
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Familial Parkinson mutant a-synucleins cause dopamine neuron dysfunction in transgenic C.eleagns. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara T, Koyama A, Gengyo-Ando K, Masuda M, Kowa H, Tsunoda M, Mitani S, lwatsubo T
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 281 ページ: 334-340
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Functional proteomics reveals the biochemical niche of C.elegans DCR-1 in multiple small-RNA-mediated pathways. (2006)
  • 著者名/発表者名: Duchaine TF, Wohlshlegel JA, Kennedy S, Bei Y, Conte D, Pang K, Brownell DR, Harding S, Mitani S, Ruvkun G, Yates III JR, Mello CC
  • 雑誌名: Cell 124 ページ: 343-354
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Essential roles of 3'-phosphoadenosine 5'-phoshosulfate (PAPS) synthase in embryonic and larval development of the nematode Caenorhabditis elegans. (2006)
  • 著者名/発表者名: Dejima K, Seko A, Yamashita K, Gengyo-Ando K, Mitani S, lzumikawa T, Kitagawa H, Sugahara K, Mizuguchi S, Nomura K
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 281 ページ: 11431-11440
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] An efficient transgenic system by TA cloning vectors and RNAi for C.elegans. (2006)
  • 著者名/発表者名: Gengyo-Ando K, Yoshina S, Inoue H, Mitani S
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Comm. 349 ページ: 1345-1350
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Transgenic alternative-splicing reporters reveal tissue-specific expression profiles and regulation mechanisms in vivo. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kuroyanagi H, Kobayashi T, Mitani S, Hagiwara M
  • 雑誌名: Nature Methods 3 ページ: 909-915
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Analysis of the C.elegans Argonaute family reveals that distinct Argonautes act sequentially during RNAi. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yigit E, Batista P, Pang KM, Bei Y, Chen CG, Joshua-Tor NL, Mitani S, Simard M, Mello CC
  • 雑誌名: Cell 127 ページ: 747-757
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Disruption of ins-11, one of the Caenorhabditis elegans insulin-like genes and phenotypic analyses of the gene-disrupted animal. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawano T, Nagatomo R, Kimura Y, Gengyo-Ando K, Mitani S
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 70 ページ: 3084-3087
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The SM protein VPS-45 is required for RAB-5-dependent endocytic transport in C.elegans. (2006)
  • 著者名/発表者名: Gengyo-Ando K, Kuroyanagi H, Kobayashi T, Murate M, Fujimoto K, Okabe S, Mitani S
  • 雑誌名: EMBO Reports 8 ページ: 152-157
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] C. elegans ced-13 can promote apoptosis and is induced in response to DNA damage. (2005)
  • 著者名/発表者名: Schumacher B et al.
  • 雑誌名: Cell Death and Differentiation 12 ページ: 153-161
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Control of body size by SMA-5, a homolog of MAP kinase BMK1/ERK5 in C. elegans. (2005)
  • 著者名/発表者名: Watanabe N et al.
  • 雑誌名: Development 132 ページ: 3175-3184
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Progressive neurodegeneration in C. elegans model of tauopathy. (2005)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka T et al.
  • 雑誌名: Neurobiology of Disease 20 ページ: 372-383
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A Runx family transcription factor RNT-1/MAB-2 is required for asymmetric cell division in Caenorhabditis elegans. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H et al.
  • 雑誌名: Dev. Biol. 287 ページ: 262-273
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] C.elegans ced-13 can promote apoptosis and is induced in response to DNA damage. (2005)
  • 著者名/発表者名: Schumacher B, Schertel C, Wittenburg N, Tuck S, Mitani S, Gartner A, Conradt B, Shaham S
  • 雑誌名: Cell Death and Differentiation 12 ページ: 153-161
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Control of body size by SMA-5, a homolog of MAP kinase BMK1/ERK5 in C.elegans. (2005)
  • 著者名/発表者名: Watanabe N, Nagamatsu Y, Gengyo-Ando K, Mitani S, Ohshima Y
  • 雑誌名: Development 132 ページ: 3175-3184
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Progressive neurodegeneration in C.elegans model of tauopathy. (2005)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka T, Ding Z, Gengyo-Ando K, Oue M, Yamaguchi H, Mitani S, Ihara Y
  • 雑誌名: Neurobiology of Disease 20 ページ: 372-383
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A Runx family transcription factor RNT-1/MAB-2 is required for asymmetric cell division in Caenorhabditis elegans. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Sawa H, Mitani S, Burglin TR, Shigesada K, Kohara Y
  • 雑誌名: Dev.Biol. 287 ページ: 262-273
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The C. elegans eukaryotic initiation factor 5A homologue, IFF-1, is required for germ cell proliferation, gametogenesis and localization of the P-granule component PGL-1. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hanazawa M et al.
  • 雑誌名: Mech. Dev. 121 ページ: 213-224
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nematode chondroitin polymerizing factor showing cell/organ-specific expression is indispensable for chondroitin synthesis and embryonic rell division. (2004)
  • 著者名/発表者名: Izumikawa T et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 279 ページ: 53755-53761
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The C.elegans eukaryotic initiation factor 5A homologue, IFF-1, is required for germ cell proliferation, gametogenesis and localization of the P-granule component PGL-1. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hanazawa M, Kawasaki I, Kunitomo H, Gengyo-Ando K, Bennett KL, Mitani S, Iino Y
  • 雑誌名: Mech.Dev. 121 ページ: 213-224
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nematode chondroitin polymerizing factor showing cell/organ-specific expression is indispensable for chondroitin synthesis and embryonic cell division. (2004)
  • 著者名/発表者名: lzumikawa T, Kitagawa H, Mizuguchi S, Nomura KH, Nomura K, Tamura J, Gengyo-Ando K, Mitani S, Sugahara K
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 53755-53761
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より