ショウジョウバエ遺伝学を用いた細胞競合の分子機構の解明

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細胞競合とは、組織中に生じた変異細胞や異常細胞が周囲の正常細胞との相互作用を介して組織から排除される現象である。細胞競合により排除される「敗者」細胞は、単独では生存可能で正常な組織を形成するが、野生型細胞に近接した場合、細胞死を起こす。これまで細胞競合を誘導するいくつかの遺伝子変異が報告されてきたが、細胞競合の生理的なトリガーはほとんど分かっていない。本研究では、この点を明らかにするべく、ショウジョウバエを用いた遺伝学的スクリーニングを行い、敗者変異（野生型細胞に近接すると細胞競合で排除される変異）を探索した。約12,000系統の変異系統ライブラリーを樹立し、その中から74系統の敗者変異系統を単離した。本年度の研究では、単離された敗者変異体の責任遺伝子の同定を行い、その結果、ミトコンドリア品質管理に関わるAAA＋タンパク質Msp1のホモログであるno mitochondrial derivative (nmd)を同定した。さらにnmd変異細胞では小胞体ストレス応答が亢進しており、小胞体ストレス応答キナーゼであるPERKがnmd変異細胞の排除に必要であることを見出した。以上の結果から、ミトコンドリア品質管理の異常が細胞競合のトリガーとなる可能性が示唆された。