Elucidation of the role of endocycle in steroidogenesis

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2022年度の研究では、DNA損傷応答において中心的な役割を果たすATM（Ataxia Telangiectasia, Mutated）の遺伝学的解析を行い、以下の結果を得た。①ATM変異体および前胸腺選択的なATMノックダウン個体において蛹への変態が遅延し、これらの個体ではエクジステロイドの濃度が低下する。②ATM変異体においてエクジステロイド合成酵素群の遺伝子発現が低下していた一方で、前胸腺選択的なATMノックダウン個体ではneverland遺伝子（エクジステロイド合成の初発段階を担う酵素をコード）の発現が低下する。これらの結果は、ATM遺伝子はエクジステロイド産生および蛹化に必須な役割を果たすことを示しており、前胸腺に発現するATM遺伝子はneverlandを選択的に制御すると考えられる。我々はこれまでに、DNA損傷に応答する核内タンパク質であるSu(var)2-10（a.k.a. PIAS）もまたneverland遺伝子の発現を選択的に制御することを見出しており、前胸腺におけるDNA損傷応答経路はSu(var)2-10を介してneverlandの発現を制御すると予想される。核内倍加の下流でATMを介したDNA損傷応答経路がneverland遺伝子の発現を制御するのか否か、次年度以降の研究で明らかにしていきたい。また、上記の結果は、前胸腺以外の組織で発現するATM遺伝子もまたエクジステロイド合成に関与する可能性を示唆している。この成果を出発点として、エクジステロイド合成を制御する液性因子を産生する脳や成虫原基におけるATM等のDNA損傷応答経路の機能を明らかにすることができれば、ATMおよびDNA損傷応答経路によるホルモンネットワークの調節機構を浮き彫りにすることができると考えられる。