ショウジョウバエにおけるDNA断片化の機能解析

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アポトーシスは不必要な細胞を除去していく過程であり、染色体DNAの断片化を伴う。この過程はCAD (caspase-activated DNase)及びその阻害タンパク質ICADにより制御されている。アポトーシス時には活性化されたcaspaseによりICADが切断、不活性化され自由になったCADが染色体DNAを断片化する。さらに最近、DNAの分解に貪食細胞、リソソームに存在するDNase IIが関与していることが示唆されている。そこで染色体DNA断片化の生理的な役割を明らかとするためDrosophila ICADの欠失lineをP-elementを用いた突然変異により樹立し、さらにDrosophila DNase IIのloss-of-function lineを同定した。ICAD遺伝子欠失lineはCADタンパク質も発現しておらず胚発生時、卵発生時にDNA断片化が認められなかった。これに対し、DNase II変異lineでは断片化したDNAの蓄積が認められ、特にovaryにおいて顕著なDNAの蓄積が観察された。さらに、このDNase II変異lineにおいて蓄積したDNAにより抗菌ペプチドの発現が誘導され、この発現レベルはICAD、DNase II両方を欠失させたlineにおいてさらに促進された。これらの結果よりCAD、DNase IIはそれぞれアポトーシス時に染色体DNAを分解し、さらにDNAが分解されない場合には感染免疫経路が刺激されることが示唆された。