Elucidation and characterization of a novel starvation-response in animals controlled by nucleic-acid molecules

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本研究では、ショウジョウバエを主な材料とし、未知の動物型ppGpp合成酵素遺伝子を単離すると共に、ショウジョウバエの視細胞におけるppGppの機能を詳細に調べることで、既知のラパマイシン標的タンパク質(TOR)やインスリン様成長因子(IGF)のシグナルとは独立した、動物の新たな恒常性維持・栄養応答機構の存在を実験的に証明することを目的に研究を進めている。今年度の実績を以下に記す。ショウジョウバエMesh1タンパク質の解析：試験管内でppGpp分解活性を示す酵素Mesh1は、近年NADPH脱リン酸化酵素として機能することも報告された。つまりMesh1変異体で見られる表現型が、ppGpp分解活性の欠失によるものなのか、それともNADPHの脱リン酸化活性の欠失によるものなのかが不明であることを示唆している。この点を明らかにするために、NADPHの脱リン酸化活性を欠失しているが、ppGpp分解活性は失わないMesh1変異タンパク質を作出することを目指した。結晶構造より、Mesh1がNADPHと相互作用する際に重要と思われたアミノ酸（W138, R142）それぞれに部位特異的変異を導入したタンパク質（W138FおよびR142T）の精製に成功した。またゲノム編集技術によりそれらの変異をゲノムにもつショウジョウバエ変異体の作出に成功した。