原始的な繊毛虫における交配フェロモンの多様性とその受容機構の解明

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本研究は、原生生物繊毛虫の中でも進化的に比較的初期に分岐したグループであり、交配フェロモンや接合過程に独特な特徴をもつブレファリズマ属に注目し、繊毛虫の有性生殖（接合）のより原始的な分子機構を探ることを目的としている。ブレファリズマは二種類の相補的な接合型（I型、II型）をもち、I型細胞は交配フェロモン、ガモン1（糖タンパク質）を、II型細胞はガモン2（トリプトファン誘導体）を分泌する。本研究では、ブレファリズマの接合前相互作用において重要な役割をもつガモンの受容体の探索、接合型特異的にはたらく接合関連因子の同定、ブレファリズマ属の種間認識に関わるガモン1の多様性の探求を計画しており、令和４年度は主に以下のことに取り組んだ。【交配フェロモン受容体候補の探索】II型細胞がもつガモン1受容体候補を探索するため、II型細胞におけるガモン1結合タンパク質を生化学的に検出する方法を検討した。I型細胞がもつガモン2受容体に関しては、これまでに我々が構築した性成熟度や接合型の異なるブレファリズマを用いた網羅的遺伝子発現解析データをもとに、ガモン2受容体候補遺伝子を選別し、複数種における配列決定を行った。また、ビオチン標識ガモン2を合成し、ガモン2受容体に結合する可能性を検証した。さらに、ビオチン標識ガモン2で処理したI型細胞におけるガモン2受容体の局在検出を試みた。【ブレファリズマ属内の交配フェロモンの多様性の検討】ブレファリズマ属の中でより初期に分岐した種であるBlepharisma hyalinumのガモン1相同遺伝子の配列の確認を行い、タンパクレベルでの検出を試みた。【接合型特異的にはたらく接合関連因子の探索】ブレファリズマの網羅的遺伝子発現解析の結果をもとに、Ｉ型細胞で特異的に高発現している可能性のある配列を選別して全長ORF配列を決定し、配列の特徴を明らかにした。