TRF2-mediated molecular mechanisms for maintenance and quality control of germ cells in Drosophila

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熱ストレスに対する応答を中心に、生殖細胞の品質管理や制御に関わる分子機構の解析を進めている。2021年度の研究から、熱ストレス（38°C）の処理により、生存率を顕著に低下させずに卵形成過程を阻害できることが判明した。また、熱処理後に25°Cの飼育温度に戻すことにより、数日後に卵形成過程が回復することが明らかになった。熱ストレスによる卵形成の阻害、障害とその後の回復を、卵室の組織レベルで簡便に解析する方法、及び妊性の回復を評価できる実験系が完成した。この実験系を用いて、Trf2をノックダウンし、回復に対する影響を調べた結果、妊性の回復が遅れる傾向が観察された。Trf2が熱ストレス後の卵巣の回復に関わる可能性が示唆された。Trf2 のノックダウンの影響を細胞レベルで解析し、Trf2が関与する細胞応答の実態を明らかにすることを目的として、2022年度は以下の研究をおこなった。熱ストレス誘導性の中期卵室の障害は、飢餓誘導性のものと類似する。飢餓誘導性の中期卵室の崩壊には、オートファジー、アポトーシス反応が関与する。そこで、熱ストレス誘導性の中期卵室の崩壊にオートファジー、アポトーシス反応が関与するかを中心に解析を進めた。オートファジー反応を検出するためのマーカー系統 (GFP-LC3系統) を用いて、熱処理によりオートファゴソーム小胞の形成が促進されるか解析を行った。その結果、熱ストレス誘導性の卵室の崩壊過程において、オートファゴソーム小胞の形成が促進され、オートファジーが誘導されることが明らかになった。TUNEL法による組織化学染色を行い、熱ストレスにより卵巣中でアポトーシスが誘導されるか解析した結果、熱ストレス条件下では、アポトーシス反応が顕著に誘導されないことがわかった。熱ストレス誘導性の中期卵室の崩壊および妊性回復にオートファジー反応が関与することが判明した。