Molecular mechanisms which determine the fate of paternal organelles in embryos

点击翻译按钮获取中文摘要

線虫 C.elegans では、精子に由来するミトコンドリアなどの父性オルガネラが選択的オートファジーによって受精卵から排除され、これの分解がミトコンドリアDNAの母性遺伝の仕組みとなっている。われわれは父性オルガネラ選択的オートファジーを制御する新規アダプター分子・ALLO-1を同定しているが、ALLO-1の局在化を誘導する分解シグナルの実体は未だよくわかっていない。本研究では生化学的・遺伝学的手法により分解シグナルの解明を目指している。2022年度は生化学的方法として、近位依存性ビオチン標識法を行った。そのために、線虫発現用に改良されたビオチン化酵素TurboID遺伝子とALLO-1遺伝子の融合遺伝子を生殖腺で安定に発現する線虫株を作製し、TurboID-ALLO-1が正しく局在化することを確認した。さらに、ビオチン化の効率について条件検討を行い、ビオチンを含む培地で一定期間培養することでビオチン化が促進されることを確認した。タンパク質抽出の条件検討も行い、1回目の質量分析を実施した結果、TurboID-ALLO-1依存的にビオチン化される複数の候補因子を同定した。今後は再現性の確認を行うとともに、個別の候補因子について機能解析を進める予定である。また、遺伝学的スクリーニングも行い、精子ミトコンドリア分解に異常を示す変異体の取得に成功している。これら変異体についてはallo-1など既知の変異体との相補実験を行っている。異なる遺伝子の変異であることが確認された変異体については次世代シーケンスによるゲノム解析を行い、原因遺伝子の同定を進める予定である。