Control of Drosophila endocycle by Apontic and Ubx

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endocycleは、間期(G)、DNA合成期(S)、分裂期(M)からなる通常の細胞周期と異なり、GとS期のみから成る。細胞が分裂しないので、endocycleが続くと細胞当たりのゲノムDNA量が増加し、巨大な細胞と成る。endocycleは、ヒトを含む動植物に広く観察され、細胞の効率的な機能分化を可能にする重要なシステムである。我々は、ショウジョウバエの唾腺細胞で転写因子Apontic(Apt)が、endocycleに重要なCyclin Eの発現制御に関わることを見出した。この発見に基づき、Aptによるendocycle制御の機構を解明することが、本研究課題の目的である。平成29年度は引き続き、endocycleにおけるAptとE2Fの役割について解析した。aptまたは、e2f1の機能欠失変異により、cyclin Eの発現が低下してendocycleが抑制されたが、完全には停止しなかった。しかし、aptとe2f1機能を同時に欠失すると、cyclin Eの発現は消失してendocycleが完全に停止した。従って、cyclin Eの発現とendocycleにはAptとE2F両方が必要であることが判明した。また、昨年度見出したAptとE2f1発現の相互依存性についてその機構を解析した。apt遺伝子上流に存在するE2f1結合配列を含む領域をlacZレポーター遺伝子に連結したトランスジェニックラインを作製してlacZの発現を調べたところ、内在性のapt遺伝子と同じ発現が再現された。さらに、E2f1結合配列に変異を導入したラインでは、lacZの発現が抑制され、E2Fはapt遺伝子の転写を直接活性化することが明らかとなった。一方、e2f1遺伝子上流の発現制御領域にはApt結合配列は検出されなかったので、Aptによるe2f1遺伝子の発現活性化は間接的であると考えられる。