体内物質のセンサーとして働く昆虫味覚受容体の生理的役割の解析

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ヒトでも昆虫でも、味覚受容体は口だけでなく、消化管や血球などさまざまな組織で発現している。このことは味覚受容体が体内では栄養分などの化合物を認識するセンサーとして働くことを示唆するが、その機能はほとんど明らかになっていない。本研究は、カイコやキイロショウジョウバエの体内組織に発現する味覚受容体（Gustatory receptor, Gr）のがどのような体内環境センシングに関わっているのかを明らかにすることを目的とした。本年度は、以下について検討を行った。１．培養細胞を用いたリガンド同定系によって、体内に発現するカイコGrがセンシングする候補化合物の情報を得ている。そこで、リガンド情報から予測される栄養センシングの機能について生体を用いて検証するため、CRISPR/Cas9システムを用いたカイコのGrノックアウト個体の作出を目指した。マイクロインジェクション後の孵化率を改善するため、変異導入するカイコの系統を当初用いていたコウセツからN4へ変更した。また、複数箇所をターゲットにしたgRNAを混合することでターゲット遺伝子の切断効率を上げることを試みた。それらの検討の結果、孵化した個体の少なくとも半数以上で安定して変異導入できるようになった。こうしてGr変異系統を複数得ることができたが、期間内に系統を樹立することはできなかった。２．キイロショウジョウバエを用いた検証では、摘出脳を用いたカルシウムイメージングを計画していたが、実験系の構築ができなかった。またその系では生体における脳の栄養センシングに近い条件を再現することが難しいことが判明した。そこで、生きたままのハエの神経活動を非侵襲に近いかたちで記録するための手法を検討した。