ショウジョウバエ変態時の細胞死の遺伝制御機構

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変態時の細胞死に関わる遺伝子を同定するために、他の生物でその機能が明らかにされている細胞死実行遺伝子をGAL-5/USA異所発現系を用いてショウジョウバエの発生途上の特定の細胞群で発現させ、その機能を細胞レベルで明らかにした。P因子形質転換法によりUAS-ced-3/ICEが挿入された系統を確立した。得られた複数のUAS系統を、種々のGAL-4系統と交配し、致死の時期、形態異常の有無を調べた。交配に用いたUAS系統あるいはGAL4系統の違いによって多様な異常が認められた。sca-GAL4とUAS-ced-3/ICEの交配のある組み合わせでは、胚致死となりPNSの形態異常が認められた。別の系統との交配では成虫が得られたが、体表の剛毛が完全に欠損していた。UAS系統による異常の違いは、UAS-ced-3/ICEの挿入部位の位置効果による発現量の差によるものと考えられた。GAL4の発現と細胞死が生じる細胞群は一致していたことから、形態異常はced-3/ICEの働きによると考えられる。このことは、ced-3/ICEによる細胞死は細胞死抑制遺伝子p35の同時発現によって抑制されたことから支持された。ring glandでGAL4が発現している系統との交配では、3令以後、変態が進行しないgiant larvaが得られ、prothoracic glandが細胞死を起こしていた。以上の結果から、ショウジョウバエの細胞死の実行にced-3/ICEと相同な遺伝子が関わっていると示唆される。この異所的発現系を利用することによって、異常を抑制あるいは促進する突然変異体をスクリーニングすることによって、細胞死を制御している未知の遺伝子を同定し、それらの遺伝子の変態時の役割を解明することが可能であると考えられる。