ショウジョウバエ上皮細胞間隙バリア機能低下による幹細胞増殖の促進機構の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

私は、ショウジョウバエ腸管の細胞間隙バリアとして機能する細胞間結合「スムースセプテートジャンクション(sSJ)」の解析を進めてきた。その過程で、1)腸管には、sSJの機能低下を検知して幹細胞の増殖を促進し、上皮細胞の再生を促す仕組みが存在すること、2)sSJの機能低下による幹細胞の増殖促進において、細胞極性の制御分子として知られるaPKCが関わること、3)腎管（マルピーギ管）でもsSJの機能低下によって幹細胞増殖の促進が起こること、を見出した。そこで、本研究はショウジョウバエの腸管、腎管をモデルに、sSJの機能低下による幹細胞の増殖促進メカニズムを、特にaPKCを介したシグナル経路に注目し、解明することを目的とした。2022年度は、aPKCを介した幹細胞増殖に関わる分子を明らかにするために、腸管上皮細胞で活性型aPKCの発現を誘導することのできる系統を新たに作製し、解析を進めた。その結果、この活性型aPKC発現系統が、幹細胞の増殖亢進を示すことを確認した。さらに、以前にaPKCとの相互作用が示唆されたRhoGEFの発現抑制が、活性型aPKCによって亢進した幹細胞の増殖を有意に低下させることを見出した。従って、上皮細胞においてaPKC-RhoGEFを介した幹細胞増殖制御機構の存在が示唆された。腎管幹細胞の領域特異的制御機構を解析するため、次の腎管領域特異的な温度感受性GAL4系統を作製した：近位尿細管 (myo1A-GAL4ts)、下部尿細管(31E09-GAL4ts)、上部尿細管／下部尿管 (c507-GAL4ts) 、下部尿管(c42-GAL4ts)。これらをUAS-mesh-RNAi系統と掛け合わせ、腎管上皮細胞でのsSJ機能低下を誘導したところ、腎管幹細胞の増殖亢進が観察された。これらは、腎管幹細胞の領域特異的制御機構を解析する有用なツールとなることが期待される。