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ショウジョウバエ翅成虫原基の器官サイズを規定する成長「制動」機構の解明

阐明调节果蝇翅成虫盘器官大小的生长“制动”机制

基本信息

批准号：
17J10971
负责人：
篠田夏樹
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ショウジョウバエ翅成虫原基をモデルとして, [研究課題A]カスパーゼが細胞死非依存的に器官成長を促す機構の解明と[研究課題B]翅成虫原基の最大サイズを規定する分子機構の解明の2つの研究課題に取り組み, 器官サイズ制御機構の一端を明らかにすることを目指した. 研究課題Aでは, 前年度までにカスパーゼの新規基質として発見した紡錘体形成チェックポイント機構構成因子の1つであるDrosophila BubR1に着目し, その切断の生理的意義を検討した. 非切断型変異体を作出したところ, 当該変異体は正常に発生した. 作出した変異体において, 細胞分裂に対する影響を翅成虫原基ライブイメージング法により検討した. その結果, tubulin重合阻害剤のコルヒチンで処理すると, 野生型に比べて細胞分裂期間の延長を示した. したがって, カスパーゼによるBubR1の切断は, 細胞分裂期間の決定に関与することが示唆された. 研究課題Bでは, 蛹へと変態しない状況では, 翅成虫原基が任意のサイズで自発的に成長を停止するということを利用し, 翅成虫原基の最大サイズを規定する分子機構の解明を目指した. ハイスループットに実験を行うために, 遺伝学を用いて蛹へと変態しない実験条件を構築した. 本実験条件において翅成虫原基が任意のサイズで自発的に成長を停止することを確認した. 発生の各ステージにおける翅成虫原基のマイクロアレイ解析を行った. その結果, 成長停止期では成長期に比べて, タンパク質翻訳制御因子の減少が観察され, さらにはタンパク質分解経路に関して, ユビキチン-プロテアソーム経路の低下とオートファジー-リソソーム経路の亢進がmRNAレベルで観察された. 今後は, タンパク異化・同化作用に焦点を当てて解析することで, 翅成虫原基の最大サイズを規定する分子機構が解明されることが期待される.

[Research topic A] The molecular mechanism for promoting the growth of cell-independent organs is studied.[Research topic B] The molecular mechanism for regulating the maximum growth of wing adult primordia is studied. Research topic A: To explore the physiological significance of the new substrate for spindle formation in the previous year. Non-cut-off foreign species are produced when the foreign species is normal. In addition, cell division is affected by changes in the primordia of the adult. As a result, tubulin recombination inhibition was found to prolong cell division duration compared with wild type. BubR1 is cut off, and cell division is determined. The research topic B is to clarify the molecular mechanism of the wing adult primordium, which is characterized by its free growth, free utilization and maximum growth. In addition to the above, the author also pointed out that it is necessary to construct the conditions for the development of science and technology. This condition is confirmed by the fact that the primordium of the adult wing is free from any growth and development. The analysis of primordia of adult wing in different stages of development. As a result, the growth arrest phase is opposite to the growth phase, and the decrease of the gene control factor is observed. Now, the gene control factor is related to the protein decomposition pathway, and the mRNA expression of the gene control factor is detected. In the future, the focus of dissimilation and assimilation should be analyzed and the molecular structure of wing adult primordium should be clarified.