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2013 年度 実績報告書

線虫腸細胞における環境ストレス感知応答機構の分子基盤の解析

研究課題

研究課題/領域番号 22790081
研究機関岩手医科大学

研究代表者

白石 博久  岩手医科大学, 薬学部, 講師 (80393156)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード線虫 / 腸細胞 / 飢餓ストレス / ペントースリン酸回路 / 電子顕微鏡観察 / RNAiスクリーニング / 薬学
研究概要

研究費交付最終年度である平成25年度は、(1)前年度のRNAiスクリーニングで得られた陽性クローン関連遺伝子の各種腸内顆粒形成に及ぼす影響の解析、および(2)飢餓条件下における野生型腸内顆粒の経時変化の透過型電子顕微鏡観察、を中心に行った。
(1)clear phenotypeに着目した前年度のRNAiスクリーニングから、飢餓状態と良く似た腸内顆粒の形成異常を伴う表現型を示す候補遺伝子として、ペントースリン酸回路で働く酵素遺伝子tkt-1を同定していた。そこで、ペントースリン酸回路とその派生経路(核酸合成、脂肪酸合成、レドックス制御)で働く遺伝子のうち、RNAi用大腸菌の入手可能な16種の遺伝子について解析した結果、ペントースリン酸回路で働く4種の遺伝子(tkt-1, gspd-1 等)の他に、レドックス制御に関わるグルタチオン還元酵素gsr-1のRNAiによって特に顕著な腸内顆粒形成異常が観察された。tkt-1, gspd-1のRNAiはHAF-4/HAF-9陽性顆粒と脂肪滴に選択的な消失もしくは矮小化が認められた。一方gsr-1 RNAiは、HAF-4::GFPの局在に網目状の特徴的な異常を引き起した。本解析は本研究補助金で雇用した技術補佐員の協力を得て遂行し、成果は6月に米国ロサンゼルスにて開催された第19回国際線虫学会にて発表した。
(2)餌の無い環境で成虫1日目の個体を飼育し、透過型電子顕微鏡を用いて飢餓条件下の腸細胞内膜構造の変動を経時的に調べた。その結果、細胞の飢餓応答に特徴的なオートファゴソームよりもむしろ、HAF-4/HAF-9陽性顆粒の崩壊過程と予想される特徴的な顆粒が顕著に観察された(飢餓3時間)。更に、顆粒の多くが消失した後(飢餓5時間)、歪な半月状の膜構造体が出現した(飢餓21時間)。本成果は、平成26年5月に秋田にて開催された生化学会東北支部会にて発表した。
以上の結果は、細胞内栄養代謝経路の機能不全や飢餓ストレスに伴うダイナミックな腸細胞内膜構造の変動の存在を示している。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Co-operative function and mutual stabilization of the half ATP-binding cassette transporters HAF-4 and HAF-9 in Caenorhabditis elegans.2013

    • 著者名/発表者名
      Tanji T, Nishikori K, Shiraishi H, Maeda M, Ohashi-Kobayashi A.
    • 雑誌名

      Biochem J.

      巻: 452 ページ: 467-475

    • DOI

      10.1042/BJ20130115

    • 査読あり
  • [学会発表] 飢餓および加齢に伴う線虫腸細胞内膜構造の動的変動の観察

    • 著者名/発表者名
      上川原麻弥、鈴木成惇、錦織健児、丹治貴博、松浦絵里、小笠原勝利、石田欣二、遠山稿二郎、白石博久、大橋綾子
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部 第80回例会・シンポジウム
    • 発表場所
      秋田
  • [学会発表] 線虫腸細胞で見出された新奇オルガネラ“HEBE顆粒”

    • 著者名/発表者名
      丹治貴博、錦織健児、白石博久、大橋綾子
    • 学会等名
      第52回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      仙台
  • [学会発表] Genetic requirements of the pentose phosphate pathway for the intestinal granule formation in C. elegans.

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Shiraishi, Takato Oikawa, Maya Ishibashi, Mari Tanabe, Yumi Asanuma, Reiko Aoyama, Kenji Nishikori, Takahiro Tanji, Ayako Ohashi-Kobayashi.
    • 学会等名
      19th International C. elegans Meeting
    • 発表場所
      ロサンゼルス
  • [学会発表] Exploration and analysis of genetic factors involved in the formation of intestinal granules in C. elegans via RNAi method.

    • 著者名/発表者名
      Maya Ishibashi, Shohei Tashiro, Mari Tanabe, Yumi Asanuma, Takato Oikawa,Kenji Nishikori, Takahiro Tanji, Hirohisa Shiraishi, Ayako Ohashi–Kobayashi
    • 学会等名
      FAOBMB Mini Symposium 2013
    • 発表場所
      矢巾
  • [備考] 岩手医科大学薬学部生体防御学講座HP

    • URL

      http://gaia-sb.iwate-med.ac.jp/pharm/?page_id=42

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公開日: 2015-05-28  

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