ストレス順応性誘導に概日時計機構は必須か？

生物钟机制对于压力适应诱导至关重要吗？

• 批准号: 18K14750
• 负责人: 瓜生 央大
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Saga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K14750/
• 关键词: ストレス順応性; 概日時計; N-アセチルチロシン; キイロショウジョウバエ; Foxo; ストレス順応誘導因子; 時計遺伝子

昆虫では古くからストレス順応性が知られている。「ストレス順応性」とはストレス前処理をすることによって、その後のより強度なストレスに対する抵抗性を獲得する生命システムで、昆虫から哺乳類までに保存されており、環境変化に適応するための重要な仕組みである。本研究では、この「ストレス順応性」と「概日時計」との関係を分子レベル、細胞レベルで解明することを目指し、キイロショウジョウバエを用いて実験・解析を行ってきた。本年度はストレス順応性獲得の分子機構の解析を中心に行った。まず、ハエがストレス順応性を示すか確認した。その結果、ハエ幼虫が35℃/30 minの予備的熱ストレスを経験すると、38.5℃/60 minの致死の熱ストレス対する抵抗性を獲得した。さらに、ストレス抵抗性の上昇に、修飾アミノ酸の一種である「N-アセチルチロシン（NAT）」が必要であると同定した。ストレス順応性獲得の分子機構の解析として、NAT合成酵素Datの発現をノックダウン（RNAi）したハエに対して熱ストレス順応性獲得実験を行ったところ、DatRNAi個体は順応性を示さなかった。DatRNAi個体に対してNATを摂食させるとストレス順応性が回復したことから、ストレス順応性獲得にはDatによるNAT合成が必要であると示唆された。また、GAL4‐UASシステムを用いて組織特異的なDatRNAiの実験からハエの中腸のenteroendocrine cellでの発現が特に重要であると示唆された。NATの生体内作用の分子機構の解析として、脂肪体のFoxoに着目した。NATをハエに摂食させFoxoの免疫染色を行い、Foxoの核移行を確認した。その結果、NAT摂食後Foxoが有意に核移行していることが判明した。つまり、生体内NATの上昇により、脂肪体のFoxoが核移行することで、ストレス順応性を獲得すると考察している。

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