ショウジョウバエ成虫化学感覚毛の細胞系譜

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ショウジョウバエの2種類の感覚器、機械感覚器と化学感覚器は、機能的にも構造的にも異なっている。これら感覚器は、外胚葉性の一様な細胞群から一つの細胞が感覚母細胞として形成され、どのタイプの細胞になるかの選択、決定をうけ、数回の細胞分裂の後、定められた感覚器へと分化する。機械感覚器と化学感覚器の発生運命選択の決定・分化にpox-neuro遺伝子の関与が示唆されている。本研究は、pox-neuro遺伝子の細胞系譜内での制御様式を解明する第一歩として、成虫化学感覚器の発生細胞系譜を解析し、細胞系譜内でのpox-neuro遺伝子の発現パターンを明らかにすることを目的として行った。化学感覚毛の細胞系譜の解析には感覚母細胞および子孫細胞でlacZを発現するマーカー系統を用い、成虫翅の前縁部および肢の化学感覚毛の母細胞の分裂パターンを調査した。成虫翅前縁部の化学感覚毛の母細胞は、3令幼虫期に決定をうけ、囲蛹殻形成後(APF)2hで翅の先端側から分裂を始めた。6hAPFでは2〜3個、10hAPFで4〜6個、12hAPFになると6〜8個の姉妹細胞が観察された。これらは、化学感覚毛を構成する細胞群である。成虫第2肢・脛節の化学感覚毛の母細胞も、ほぼ同様の時間経過で分裂が行われていた。pox-neuroタンパクに対する抗体を用いた免疫組織化学の方法で、化学感覚毛の細胞系譜内でのpox-neuro遺伝子の発現パターンを解析した。その結果、pox-neuro遺伝子は感覚母細胞決定直後から発現し、分裂中発現は続き、分裂終了後消えることがわかった。本研究と並行して行ったpox-neuro突然変異のスクリーニングの結果、2つの突然変異系統を分離することができた。今後はこれらの突然変異を用いて、機械感覚器と化学感覚器の発生運命選択におけるpox-neuro遺伝子の機能を解析する予定である。