公募研究
申請者らはショウジョウバエ近縁種の中で、多種類の果物をエサとする広食性種（D. melを含む）に比べて、単一の植物のみをエサとする狭食性種の方が、高炭水化物食に対する適応能力が低い（発生率が低下し発生タイミングが顕著に遅れる）ことを発見した。この適応能力の違いを生み出す全身性上流シグナル経路の候補として、広食性種 D. melanogaster で近年報告された炭水化物への応答機構、TGF-beta/Activin シグナル伝達経路に着目して研究し、以下の結果を得た。広食性種 D. melanogaster の野生型は、炭水化物への応答機構を介して全身の各組織で様々な代謝酵素遺伝子の発現量を調節し、異なる餌条件下でも代謝の恒常性を維持できる。一方、狭食性種 D. sechellia と広食性種 D. melanogaster の Activin変異体ではこのような制御が働かず、高炭水化物条件下で代謝酵素遺伝子群の発現が上昇し、多数の代謝産物の量が増加することがわかった。Activin シグナル伝達経路に依存した遺伝子発現制御は、筋肉、脂肪体、腸のいずれにおいても検出された。狭食性種は、高炭水化物食条件下では血リンパ液が酸性化して適応できなくなる可能性が考えられた。エサに酸を添加する実験の結果から、この可能性を支持する結果が得られた。広食性種と狭食性種のいずれの種にも、TGF-beta/Activin シグナル伝達経路を構成する遺伝子は保存されているにもかかわらず、両者の間で高炭水化物食への適応に大きな差がなぜ生じるのかを、広食性種と狭食性種との雑種を作製してけ調べた。その結果、狭食性種が高炭水化物食に適応できない原因は、このシグナル伝達経路を構成する遺伝子のいずれか一遺伝子の機能欠損には帰着しないことが示唆された。
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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実験医学
巻: 2月号 ページ: 471-474
Cell Reports,
巻: Volume 28, ISSUE 10 ページ: 2594-2607
10.1016/j.celrep.2019.08.030
Genes to Cells
巻: Jul;24(7) ページ: 464-472
10.1111/gtc.12700
http://www.cellpattern.lif.kyoto-u.ac.jp/
