ショウジョウバエを用いた活動・睡眠リズム調節遺伝子の探索

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生物時計に関わる新規遺伝子を同定する目的で、遺伝子強制発現による活動リズム変異体のスクリーニングを実施した。脳の時計細胞で特異的に働くtimeless遺伝子エンハンサーを持つgal4系統とUASランダム挿入系統を交配し、子世代(F1)で遺伝子強制発現を誘導した。羽化した成虫の中から、両導入遺伝子tim-gal4-UAS-(X)をもつ個体を選抜し、赤外線センサーを組み込んだ活動測定装置を用いて、25℃、恒暗条件の下で10日間、ハエの活動の経時変化を記録した。得られたデータについてピリオドグラムやパターン解析を行い、異常表現型を示す系統を抽出した(一次スクリーニング)。UAS下流に生物時計機能障害を引き起こす原因遺伝子がある場合、活動リズム異常として検出することができる。一次スクリーニングで抽出したUAS系統について、生物時計遺伝子であるpdf遺伝子エンハンサーを持つgal4系統を用いて同様のスクリーニング実験を行い、候補遺伝子の絞り込みを行った(二次スクリーニング)。本年度は約3,000系統のスクリーニングを実施した。野生型のキイロショウジョウバエは23.5-24.0時間の周期性を持つが、これと比較して有意に周期性が変化している個体(短周期型・長周期型)や周期性を失う個体(無周期型)を約80系統選抜した。これらの系統の多くは、ゲノム上の遺伝子の翻訳開始点近傍に挿入点を持ち、責任遺伝子を推定することが可能であった。これら責任遺伝子については、ストックセンターの機能欠損変異体やRNAi系統を利用することにより、活動性や周期性を調節する作用を有するかどうか、機能同定を現在進めているところである。