ショウジョウバエの温度応答と適応を決定づける脂質の同定

本研究ではショウジョウバエの温度受容と温度走性の制御に関わる脂質関連遺伝子を同定し、近縁種間での温度選好性の違いを感覚神経の応答性で説明しようとするものである。１．ショウジョウバエ変異体を用いた温度走性解析から同定したいくつかの脂質代謝遺伝子について、複数の行動解析装置を用いてショウジョウバエ幼虫の詳細な温度選好性解析を行った。その結果、脂肪酸アミド水解酵素FAAHとその遺伝子との連関が報告されているTRPチャネルWater Witchの変異体について高温選好性の表現型が見られた。また、アシルグリセロールアシル転移酵素AGAT（3種）とそれらの遺伝子に関連したイオンチャネルTRPA1-CDとIonotropic receptorについて低温選好性の表現型が確認された。特に後者においては、温度選択行動アッセイにおいても明確な選好性の違いを明らかにした。また、キイロショウジョウバエ近縁種の発生や温度走性について比較する予備実験を開始した。２．温度走性に関与する脂質関連遺伝子の候補を感覚神経のタイプ別にRNA発現解析して得られた候補の中から、エーテル脂質の合成に関わる遺伝子群に着目した。この遺伝子を神経全般、あるいはTRPA1発現神経においてノックダウンしたところ、それぞれ異なる温度選好性のシフトを観察した。エーテル脂質を持つHEK293細胞から合成能を欠損させた細胞株、あるいはエーテル脂質を持たないS2細胞に合成能を与えた細胞株を樹立し、イオンチャネルの活性に対する影響を評価した。以上の結果は、感覚機能が膜受容体の機能に加えて膜脂質によっても制御されていることを示しており、新たな感覚機能の制御メカニズムを明らかにしつつある。上記の成果の一部について、2022年3月に東北大学で開催された第99回日本生理学会大会にて発表した。

本研究ではショウジョウバエの温度受容と温度走性の制御に関わる脂質関連遺伝子を同定し、近縁種間での温度選好性の違いを感覚神経の応答性で説明しようとするものである。１．ショウジョウバエ変異体を用いた温度走性解析から同定したいくつかの脂質代謝遺伝子について、複数の行動解析装置を用いてショウジョウバエ幼虫の詳細な温度選好性解析を行った。その結果、脂肪酸アミド水解酵素FAAHとその遺伝子との連関が報告されているTRPチャネルWater Witchの変異体について高温選好性の表現型が見られた。また、アシルグリセロールアシル転移酵素AGAT（3種）とそれらの遺伝子に関連したイオンチャネルTRPA1-CDとIonotropic receptorについて低温選好性の表現型が確認された。特に後者においては、温度選択行動アッセイにおいても明確な選好性の違いを明らかにした。また、キイロショウジョウバエ近縁種の発生や温度走性について比較する予備実験を開始した。２．温度走性に関与する脂質関連遺伝子の候補を感覚神経のタイプ別にRNA発現解析して得られた候補の中から、エーテル脂質の合成に関わる遺伝子群に着目した。この遺伝子を神経全般、あるいはTRPA1発現神経においてノックダウンしたところ、それぞれ異なる温度選好性のシフトを観察した。エーテル脂質を持つHEK293細胞から合成能を欠損させた細胞株、あるいはエーテル脂質を持たないS2細胞に合成能を与えた細胞株を樹立し、イオンチャネルの活性に対する影響を評価した。以上の結果は、感覚機能が膜受容体の機能に加えて膜脂質によっても制御されていることを示しており、新たな感覚機能の制御メカニズムを明らかにしつつある。上記の成果の一部について、2022年3月に東北大学で開催された第99回日本生理学会大会にて発表した。