Analysis of vesicular traffic involving systemic RNAi

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本研究では、RNA干渉(RNAi)が細胞間で伝播する現象に焦点を当て、それに関わる小胞輸送分子の機能解析を行う。線虫で最初に見つかった全身性RNAi(ある組織でRNAiが起こると別の組織に同様の効果が伝播すること)の分子細胞メカニズムとその生理学的意義の解明を目指している。dsRNAのような生体高分子の開口分泌とエンドサイトーシスに依存する可能性が高い。我々はこの現象に関与する新たな分子を多数発見しているが、その中で亜鉛トランスポーターとRab GAPタンパク質に焦点を当てて、線虫遺伝学を利用して作用メカニズム解析をしている。(テーマ1) 亜鉛トランスポーター変異体がEri表現型(RNAi増強)を呈することから、亜鉛による制御を受ける分子でどのような表現型を持つかを調べた。培地への亜鉛の添加により、RNAi効果は減弱し、他のイオン（カルシウム、マグネシウム、マンガン、鉄）では抑制効果は見られず、亜鉛に特異的であった。(テーマ2) 我々は、順遺伝学スクリーニングで全身性RNAiが減弱する分子を見出した。そのうちの１つは、TBC-3（Rab GAP活性を持つ）であり、別の新規分子(線虫特異的なタンパク質をコード)をREXD-1と名付けた。これらの変異体では、腸管からのdsRNAの放出が低下するが、他の組織でのdsRNAの取り込みは正常である。卵細胞への卵黄の取り込みも正常に行われることから、腸管からの卵黄タンパク質の放出は正常であることが分かった。神経伝達物質の放出が正常である(運動などが正常に起こる)など、機能としては、dsRNAの分泌に特化していることが示された。Rexd-1、tbc-3、sid-5（既報の腸管からの分泌に関与する分子）の三重変異体では、全身性RNAiが全く起こらなくなることから、３種類の経路が冗長的に働いてdsRNAの放出に関与していることが解明された。