C.elegans神経系高次機能にかかわる遺伝子の系統的同定と解析

系统鉴定和分析参与线虫神经系统高级功能的基因

• 批准号: 05263211
• 负责人: 細野 隆次
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05263211/
• 关键词: Caenorhabditis elegans; アセチルコリン; unc-18; Tclタッギング; トリクロロフォン抵抗性; 神経伝達; シナプス

これまでに同定しているシナプス伝達に働く遺伝子のうち、unc-41とunc-18の機能を調べ次のような結果が得られた。1.unc-41:unc-41遺伝子の10変異についてその表現型を調べた。8変異はアセチルコリン昂進と共に、発生異常、アセチルコリン分解酵素阻害剤抵抗性等を示した。こうした表現型は既に解析している、7遺伝子(unc-11,unc-13,unc-17,unc-18,unc-63及びunc-64)変異と類似していた。従ってunc-41もシナプス前終末で神経伝達物質の挙動制御に働く遺伝子と考えられた。この事を検証するため、C.elegansのシナプス小胞分離法を確立した。この方法で変異株の小胞のアセチルコリン量を調べた。その結果、変異株では何れも小胞の異常蓄積が見られた。このように、8unc-41変異のアセチルコリン異常昂進は、シナプス前終末からの放出不能によってもたらされたと結論された。一方、残り2変異はアセチルコリンは正常で、他の表現型も前者と異なっていた。こうしたことから、unc-41はシナプス伝達以外の機能も有していると推定された。2.unc-18:unc-18遺伝子(UNC-18)はシナプス伝達に働く過去に知られていないタンパク因子であることを明らかにしてきた。unc-18cDNAを昆虫細胞Sf9で発現させ純粋なUNC-18を得てタンパク性状を調べた。その結果、UNC-18はprotein kinaseCによってSer及びThr残基がリン酸化され、C末側が調節領域として働いていることを示唆する結果が得られた。UNC-18は可溶性タンパクとしての性質を持ち、大部分が可溶性タンパクとして存在する。しかし、一部はシナプス小胞と親和性が認められた。一方UNC-18は形質膜ではsyntaxinAと親和性を持っている。C.elegansのsyntaxinAのcDNA cloneを得ており、これらを用いて、小胞の形質膜への結合過程に働くUNC-18の役割を探っている。神経系でのシナプス小胞輸送に於ける遺伝子制御を明らかにするため、unc-18遺伝子のsuppressor及びenhancer変異を分離している。また既に同定している遺伝子との相互作用についても調べている。これらの解析結果は、シナプス小胞がGolgi体で生成され軸索輸送を経て神経終末に達するまでは単一経路であるが、それ以降は複数の経路存在することを示唆する。この可能性についても検討している。

The unc-41 and the unc-18 function were adjusted to the same level. 1. unc-41:unc-41 gene has 10 different phenotypes. 8. Different types of enzyme resistance, such as enzyme resistance, enzyme resistance, etc. are indicated. The phenotypes are similar to those of the seven genes (unc-11,unc-13,unc-17,unc-18,unc-63 and unc-64).従ってunc-41もシナプス前终末で神経伝达物质の挙动制御に働く遗伝子と考えられた。C.elegans cell separation method was established. This method can be used to adjust the cell size of different plants. The result is that the abnormal accumulation of small cells in different plants can be seen. 8unc-41, the abnormal state, the abnormal state One side, the other side. The unc-41 has a function other than the transmission function. 2. unc-18:unc-18 successor (UNC-18) is the first to know the past, the first to know the past, and the second to know the past. The unc-18cDNA was found in insect cell Sf9 and purified by UNC-18. As a result, UNC-18 protein kinase C residues were isolated from Ser and Thr residues, and the regulatory domain of C terminal was isolated from Ser and Thr residues UNC-18 is soluble in most of its properties. A part of the cell affinity is recognized. A UNC-18 is a type of plasma membrane that syntaxin A and affinity. C. cDNA clone of elegans syntaxin A was cloned and used in the process of binding of small cell plasma membrane UNC-18 was cloned. The cellular transport of the nervous system is characterized by the separation of the suppressor and enhancer of the unc-18 gene The interaction between the two is not only stable, but also stable. The results of this analysis show that there is a single pathway in the axonal transport of Golgi cells and a single pathway in the axonal transport. The possibility of such a change is discussed.

项目成果

Y.Kamiya: "Developmental and pharmacological studies of acetylcholinesterase-defective mutants of Caenorhabditis elegans." Zoological Science. 10. 43-51 (1993)

Y.Kamiya：“秀丽隐杆线虫乙酰胆碱酯酶缺陷突变体的发育和药理学研究。”

Shin-ichi Harada: "unc-41:A Gene Causing an Allele-Dependent Elevation of Acetylcholine Levels." Journal of Neurochemistry. (in press). (1994)

Shin-ichi Harada：“unc-41：导致等位基因依赖性乙酰胆碱水平升高的基因。”

K.Gengyo-Ando: "The C.elegans unc-18 gene encodes a protein expressed in motor neurons." Neuron. 11. 703-711 (1993)

K.Gengyo-Ando：“线虫 unc-18 基因编码一种在运动神经元中表达的蛋白质。”