線虫C. elegansにおける排泄リズムの制御と消化・寿命への影響

线虫排泄节律的控制及其对消化和寿命的影响

基本信息

批准号：
20K05964
负责人：
廣田恵子
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo Women's Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05964/
关键词：
線虫排泄 C. elegans

项目摘要

線虫 Caenorhabditis elegans は、体細胞数約1000個の多細胞生物である。咽頭のポンプ運動によりエサである大腸菌を常時摂食し、腸での消化吸収を経て、約50秒に一度肛門部より排泄をするという、非常にシンプルな食餌の“摂取―排泄系”をもっている。また、体が透明であるという特性を持ち、生きたまま腸細胞の形態、腸内腔や大腸菌の消化度合いが観察可能であるという利点がある。従って、食餌の“摂取―排泄系”を解析するには最適のモデル動物であり、線虫のユニークな特性を利用して、本研究では線虫を用いて解析を行っている。これまでに専用の排泄リズム計測ソフトウェアを用いて、線虫の排泄リズムを計測するシステムの確立に成功し、新たな知見を得ることができた。現在、この技術を活用して、新たに同定した排泄リズムの調節に関与する遺伝子の解析に取り組んでいる。令和4年度はこの遺伝子のトランスジェニック線虫を作製した。変異体線虫とトランスジェニック線虫を掛け合わせてレスキュー実験を行ったところ、変異体でみられた排泄リズム不全が正常まで戻ることが観察された。また、この遺伝子の代謝酵素としての役割が、排泄リズムの適切な維持を確保する上で重要な役割を果たしていることも明らかにしている。今後、この遺伝子に関連する代謝物の影響を調査することで、根底にあるメカニズムを解明し、これらの代謝産物と排泄リズムの間の詳細な相互作用を明らかにしていきたい。

线虫秀丽隐杆线虫是一种多细胞生物，约有 1000 个体细胞。它们有一个非常简单的食物摄入-排泄系统，通过咽部的泵动运动不断摄入大肠杆菌，在肠道中消化吸收，每50秒从肛门排出一次。它们还具有透明体的优点，可以在大肠杆菌活着时观察肠细胞的形态、肠腔以及大肠杆菌的消化程度。因此，它是分析食物“摄入-排泄系统”的最佳模型动物，而在本研究中，我们利用线虫的独特特性来进行分析。到目前为止，我们已经成功建立了利用专用排泄节律测量软件测量线虫排泄节律的系统，并获得了新的知识。我们目前正在使用这项技术来分析新发现的参与排泄节律调节的基因。 2020 财年，我们创建了含有该基因的转基因线虫。当通过将突变线虫与转基因线虫杂交进行救援实验时，观察到突变体中的排泄节律功能障碍恢复正常。他们还揭示，该基因作为代谢酶的作用在确保排泄节律的正确维持方面发挥着重要作用。未来，我们希望通过研究与该基因相关的代谢物的影响来阐明其潜在机制，并阐明这些代谢物与排泄节律之间的详细相互作用。