複眼形成に関与する遺伝子産物の細胞内動態と機能

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本研究はショウジョウバエ複眼の形態形成や機能分化に関与する遺伝子の、遺伝子産物相互の位置関係や、細胞構造との関係を電子顕微鏡レベルで明らかにし、これらの分子の細胞内配置と複眼形成における機能発現との関係を明らかにしようとするものである。本年度は基礎的なデータとして、視細胞の機能である光情報変換に関与する蛋白質分子の細胞内配置を、成虫において解析した。新しく導入された免疫電顕プローブ、ナノゴールドを用いた免疫染色法を確立する事により、細胞内構造をよく保存した状態で抗原の局在を調べることができるようになった。そこで、ロドプシン、Gq蛋白質、diacylglycerol kinase(DGK)、phosphatidylinositol transfer protein(PITP)、について細胞内の分布と突然変異によるその異常について解析した。その結果ロドプシンやGq蛋白質、phospholipase Cのような光情報変換の初期過程に関与するタンパク質分子は光受容膜に局在し、DGKやPITPといった、光情報変換過程の調節に関与すると考えられる分子は、光受容膜に隣接した滑面小胞体網工、subrhabdomeric cisternae(SRC)の膜内やその近傍に集中していることがわかった。また、ninaA蛋白質(オプシンの細胞内輸送に、関係するシャペロン)の細胞内分布を調べたところ、核膜や粗面小胞体及びこれに連続している小管状の滑面小胞体全体に存在していた。この小管はSRCとも連続しているが、SRCの領域ではninaA蛋白質はほとんど認められなかった。SRCにはオプシンは存在することを考え合わせると、SRCでninaA蛋白質とオプシンが遊離し、選別される可能性が考えられる。現在形態形成時の視細胞について、上記の蛋白質の分布及びその変化と、形態形成との関係を解析中である。