糞線虫寄生世代メスの単為生殖における精子非依存性極性形成機構の解明

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動物寄生性線虫である糞線虫の宿主寄生ステージは単為生殖によって発生する。すなわち、卵が精子を用いずに発生を進行させることが可能である。申請者は、単為生殖を行う卵が精子を用いずに卵内の極性を形成するメカニズムの解明を目的とした研究を行った。まず、C. elegansの卵でanterior側またはposterior側に局在することが知られているProtein kinase C (PKC)-3 やPartitioning defective protein (par) -6 と相同性の高い分子を糞線虫ゲノム情報から見出した。これらの分子を蛍光標識し、その動態を追うことで極性形成のモニタリングが可能であると考えた。そこで、CRISPR/Cas9系を用いた遺伝子組換え系の確立を試みた。核酸の導入は、自由生活世代メスへのマイクロインジェクション法により行うこととした。糞線虫自由生活世代は、糞感染ラットの糞便を寒天培地上で;培養することによって得られるが、感染ラットの維持が困難であることから、in vitro培養によって自由生活型世代虫体を得ることを試みた。C. elegansの感染型幼虫誘導阻害物質であるdelta7ダファクロン酸(d-DA)を有性生殖後に発生する卵に加えて培養することで、感染型虫体への成長が阻害され次世代の成虫体が得られると考えた。有性生殖後に発生する卵をd-DA(500 nM) を添加した糞便融解液中で培養したところ、培養2日後体長1 mm体幅50 μmの虫体が見られた。この虫体は腸管及び生殖腺が発達しており、産卵口の形成も見られた。これらは自由生活世代雌の特徴と一致していた。一方で、d-DAを加えない培養では全ての虫体が感染型幼虫に発育した。 以上の結果から、糞線虫のin vitro培養の可能性が示唆された。