ショウジョウバエ自然集団における味覚感度の遺伝的多型を用いた糖受容機構の解析

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ショウジョウバエ自然集団における糖味覚感度の多型を用いて糖受容体遺伝子の探索を行ってきた。昨年度までの研究で、野外のショウジョウバエから確立された近交系系統(DGRP)のフルクトースの味覚感度には遺伝的多型があり、その多型に糖受容体候補遺伝子Gr64a-Gr64fが関わっていることを明らかにした(Uchizono and Tanimura, Chem. Senses, 2017)。本年度は当研究プロジェクトの最終年度として、フルクトースおよびその他８種類の糖の受容にそれぞれどの糖受容体候補遺伝子が関与しているのか調べた。Gr64a-Gr64f欠失突然変異体の唇弁味覚感覚子からの糖刺激に対する神経応答を記録し、フルクトースを含めた９種類の糖の受容にいずれもGr64a-Gr64f遺伝子が関わっていることを明らかにした。さらに、Gr64a-Gr64f遺伝子欠失突然変異体にGr64a、Gr64b、Gr64c、Gr64d、Gr64e、Gr64fの６個の遺伝子のうち５個だけをレスキューした系統を用いて唇弁味覚感覚子からの神経応答を記録し、９種類の糖の受容にそれぞれGr64a-Gr64fのどの遺伝子が関与しているのかを調べた。以上の研究成果のうち、フルクトース味覚感度とGr64a-Gr64fの各遺伝子の関わりについて論文にまとめ、Molecules and Cells誌に発表した。これまでの研究成果から、ショウジョウバエの糖受容にはGr64a-Gr64f遺伝子ファミリーが関わっていること、糖の種類に応じてGr64a-Gr64fのうち異なる遺伝子が関与していることが明らかになった。今回確立したGr64a-Gr64f遺伝子欠失突然変異体とその部分的レスキュー系統を用いた実験系は、今後ショウジョウバエの糖受容体を解明する上で役立つと期待される。