共生細菌がつくるプラナリア有性化抑制因子の同定とその意義の解明

扁形動物プラナリアには、無性生殖と有性生殖を使い分けるものがいる。この生殖様式の転換を可能にしているのが、プラナリアが全身に有する分化多能性幹細胞であり、ここから生殖細胞を含めたすべての組織を形成できる。しかし、無性個体は分裂後、脳も含めすべて再生するのに、生殖細胞・器官だけは作らず、無性状態を維持し続ける。プラナリアは実験的に無性個体を有性個体に転換させる系が確立されている（有性化）。プラナリアのクローン集団（Dugesia ryukyuensis OH株）を用いた先行研究で、遺伝的なバックグラウンドが同じであるにもかかわらず、無性個体と有性個体の細菌叢は大きく異っており、また、抗生物質処理によってプラナリアの有性化が一部進行することから、プラナリアが無性状態のままでいる仕組みに共生細菌が関与していることを明らかにし、denovo276を同定した。denovo276は宿主の多能性幹細胞の分化を抑えて卵巣が形成されないようにしている。腸内細菌であることからその仕組みには何らかの代謝産物が関与していることが考えられ、本研究ではこれを「有性化抑制因子」としてその同定をめざす。化合物の実体としては既知物質および未知物質の両方の可能性が考えられる。そこでどちらの可能性も想定して因子同定のアプローチを行えるように、2022年度はまずdenovo276のin vitro培養系の確立を試みた。抽出方法や培地の種類、培養条件の検討を重ねながら、PCRおよびDNAシーケンスによる配列解析で確認することで、無事にdenovo276の単離・培養に成功した。

扁形動物プラナリアには、無性生殖と有性生殖を使い分けるものがいる。この生殖様式の転換を可能にしているのが、プラナリアが全身に有する分化多能性幹細胞であり、ここから生殖細胞を含めたすべての組織を形成できる。しかし、無性個体は分裂後、脳も含めすべて再生するのに、生殖細胞・器官だけは作らず、無性状態を維持し続ける。プラナリアは実験的に無性個体を有性個体に転換させる系が確立されている（有性化）。プラナリアのクローン集団（Dugesia ryukyuensis OH株）を用いた先行研究で、遺伝的なバックグラウンドが同じであるにもかかわらず、無性個体と有性個体の細菌叢は大きく異っており、また、抗生物質処理によってプラナリアの有性化が一部進行することから、プラナリアが無性状態のままでいる仕組みに共生細菌が関与していることを明らかにし、denovo276を同定した。denovo276は宿主の多能性幹細胞の分化を抑えて卵巣が形成されないようにしている。腸内細菌であることからその仕組みには何らかの代謝産物が関与していることが考えられ、本研究ではこれを「有性化抑制因子」としてその同定をめざす。化合物の実体としては既知物質および未知物質の両方の可能性が考えられる。そこでどちらの可能性も想定して因子同定のアプローチを行えるように、2022年度はまずdenovo276のin vitro培養系の確立を試みた。抽出方法や培地の種類、培養条件の検討を重ねながら、PCRおよびDNAシーケンスによる配列解析で確認することで、無事にdenovo276の単離・培養に成功した。