甘味情報の伝達機構の解析

多くの糖類はヒトを含めた多くの動物に甘味を引き起こし、摂食を誘発する。この甘味受容機構にはどのような分子機構が関与しているのかを明らかにすることは、摂食行動という動物全般に必須な行動を理解する上で重要である。当該研究はその分子機構を明らかにするために、遺伝学的な解析方法に優れたキイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster,以下ショウジョウバエ)を用いて、ショウジョウバエの甘味受容機構を分子生物学的・生理学的に解析を行った。ショウジョウバエは甘味受容体遺伝子が同定されていることも、実験対象として有利な点である。その受容体はほ乳類同様に七回膜貫通型受容体である。七回膜貫通型受容体は、Gタンパクとよばれるタンパクと共役し、細胞内情報伝達を行うことが知られている。そのため、ショウジョウバエの甘味受容の分子機構は何らかのGタンパクが関与していることが示唆されている。16年度において、ショウジョウバエのGタンパクの1つをコードしている遺伝子、DGs遺伝子に変異が生じると、甘味応答が行動学的・電気生理学的に抑制されることを明らかにした。17年度は、この結果を受けて、真にDGs遺伝子が甘味応答に関与しているのか否かを明らかにするため、RNAi法を用いて解析した。RNAi法は、標的遺伝子配列の一部をもつ二重鎖RNAにより標的遺伝子の発現を抑制する手法であり、近年分子生物学の標準的な手法となりつつある。DGs遺伝子の発現を抑制するように設計した、二重鎖RNAを甘味受容細胞特異的に発現させた遺伝子組換えショウジョウバエを作成した。このショウジョウバエの甘味応答を行動学的・電気生理学的に測定すると、変異体と同様にその応答性が顕著に抑制されることが明らかとなり、ショウジョウバエの甘味応答にDGsというGタンパクが関与することがより確かめられた。

多くの糖類はヒトを含めた多くの動物に甘味を引き起こし、摂食を誘発する。この甘味受容機構にはどのような分子機構が関与しているのかを明らかにすることは、摂食行動という動物全般に必須な行動を理解する上で重要である。当該研究はその分子機構を明らかにするために、遺伝学的な解析方法に優れたキイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster,以下ショウジョウバエ)を用いて、ショウジョウバエの甘味受容機構を分子生物学的・生理学的に解析を行った。ショウジョウバエは甘味受容体遺伝子が同定されていることも、実験対象として有利な点である。その受容体はほ乳類同様に七回膜貫通型受容体である。七回膜貫通型受容体は、Gタンパクとよばれるタンパクと共役し、細胞内情報伝達を行うことが知られている。そのため、ショウジョウバエの甘味受容の分子機構は何らかのGタンパクが関与していることが示唆されている。16年度において、ショウジョウバエのGタンパクの1つをコードしている遺伝子、DGs遺伝子に変異が生じると、甘味応答が行動学的・電気生理学的に抑制されることを明らかにした。17年度は、この結果を受けて、真にDGs遺伝子が甘味応答に関与しているのか否かを明らかにするため、RNAi法を用いて解析した。RNAi法は、標的遺伝子配列の一部をもつ二重鎖RNAにより標的遺伝子の発現を抑制する手法であり、近年分子生物学の標準的な手法となりつつある。DGs遺伝子の発現を抑制するように設計した、二重鎖RNAを甘味受容細胞特異的に発現させた遺伝子組換えショウジョウバエを作成した。このショウジョウバエの甘味応答を行動学的・電気生理学的に測定すると、変異体と同様にその応答性が顕著に抑制されることが明らかとなり、ショウジョウバエの甘味応答にDGsというGタンパクが関与することがより確かめられた。