銅イオンに対する生物の応答性と恒常性維持機構に関する研究

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(1)線虫C.elegans Cu^<2+>恒常性維持に関わる遺伝子、蛋白質の検索C.elegansにおいてCu^<2+>の恒常性維持に関わる遺伝子、蛋白質を検索した結果、銅イオン輸送タンパク質に銅イオンを供給するシャペロンを同定した。得らたC.elegansのcDNAを、相同遺伝子が欠失した酵母変異体に導入し、表現系が相補されることを確認した。さらに、C.elegansにおいて、得られた銅イオンシャペロンと輸送タンパク質は腸管の細胞に強く発現することを明らかにした。これらの遺伝子産物が銅イオンの取り込みに積極的に関わっていると考えた。(2)Cu^<2+>刺激受容の分子装置の解明Cu^<2+>に対する線虫C.elegansの行動異常変異体をスクリーニングした。その結果、数種の変異体を得ることができ、変異遺伝子の染色体マッピングを行った。現在、原因遺伝子同定を目指して、詳細なゲノムマッピングを行っている。また、線虫が銅イオン、および他の重金属イオンに対して、どれくらいの抵抗性があるのかを調べた。その結果、線虫は100μM以下のイオン存在下では生育できないことが明らかになった。(1)で得られた、銅イオン輸送タンパク質、およびシャペロンが線虫の重金属耐性に関わっているのかどうかについて、遺伝子欠損変異体を用いて調べた。以上の研究から、重金属イオンの刺激の受容から行動に至る分子機構を明らかにした。