線虫C.elegansプレキシン遺伝子変異体の単離と解析

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線虫C.elegansのプレキシン遺伝子の生体内での機能を解析するため、トランスポゾンによる変異作成系を用いて、翻訳開始点および上流領域を欠失した2系統のcep-2変異株(nc36,nc37)を単離した。nc36,nc37はともに、雄成虫尾部の感覚神経であるray 1の位置が野生型に比べて前方にずれるという異常を示した。実体顕微鏡レベルでは、産卵数の減少、陰門の形態異常(低頻度)の表現型を示した。GFPを用いた発現解析から幼虫雄の尾部上皮組織でのcep-2の発現が示唆された。ray 1は第3齢幼虫期に尾部の上皮組織から産生され、この時期、尾部の上皮細胞は分裂・融合を行いながら再配置される事が知られている。第3齢幼虫のcep-2変異体では多くの個体で上皮中のray 1の前駆細胞が野性型に比べ前背側方向に位置していた。また、体側の表皮を形成する上皮細胞であるseam cellの形態・配置にも異常が見られた。以上の結果から、cep-2は幼虫雄の尾部での上皮組織の形態形成に関わることが明らかになった。一方、神経系では、陰門付近のventral cord運動神経細胞体に位置異常が認められ、また、行動レベルでは運動パターンの軽微な異常が観察された。C.elegansには分泌型(Sema2a)と膜貫通型(Sema1a,Sema1b)の3種のセマフォリンが存在し、Sema-2aをコードするmab-20の変異体でも雄尾部の形態が異常であることが知られている。しかし、cep-2変異体ではmab-20変異体に見られるrayの融合が全く見られず、mab-20変異体ではray 1の前方方向への位置異常が見られないというように、両者の表現型はオーバーラップせず、また、cep-2とmab-20の二重変異体は両者の異常を併せ持つことがら、cep-2蛋白質はSema2aではなく膜結合型セマフォリンと相互作用する可能性が高い。