機能ゲノミクスによる感覚受容と神経機能に関わる遺伝子ネットワークの解明

使用功能基因组学阐明参与感觉接收和神经功能的基因网络

• 批准号: 18016006
• 负责人: 飯野 雄一
• 金额: $ 5.12万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18016006/
• 关键词: mRNA tagging; カルシンテニン; 線虫; 感覚神経; TRAF2IP1; intraflagellar transport; マイクロアレイ; 感覚繊毛; 化学走性; 左右非対称性; 行動遺伝学; RNAi

以前のこの研究で、独自に開発したmRNAタギング法とマイクロアレイを用い、線虫の感覚神経で発現する遺伝子の網羅的同定を行った。それにより同定された遺伝子のうちひとっに注目して機能解析を行った。この遺伝子は感覚神経に遍く発現するが、ゲノム上の位置や相補性検定からこれが以前に変異体の分離されていたdyf-11と同一であることがわかった。dyf-11は変異体が得られていたものの、原因遺伝子が同定されていなかったので、本研究でそれが同定されたことになる。DYF-11は哺乳類のシグナル伝達分子TRAF2に結合するタンパク質として同定されたTRAF2IP1/MIP-T3のホモログである。daf-11変異体では化学走性や浸透圧忌避などの行動に強い欠損が見られ、感覚神経の感覚繊毛が壊れていることがわかった。さらに、GFP::DYF-11融合タンパク質を用い、生きた線虫で観察することにより、DYF-11が繊毛内を動いていることがわかった。変異体を用いた実験から、DYF-11が鞭毛内輸送系のB粒子と共に運ばれていることが示唆された。この結果から、おそらく積荷を運ぶ機能を持っていると推定された。一方、化学走性学習の変異体を順遺伝学的手法で新たに分離した。原因遺伝子はカドヘリンスーパーファミリーのI型の膜貫通タンパク質で、アルツハイマー病原因遺伝子APPと三者複合体を作るカルシンテニン/アルカデインの線虫ホモログCASY-1であった。casy-1変異体は多種の学習に欠損を示した。機能的ドメインマッピングにより、CASY-1の細胞外ドメインが切断されて働くことが学習における機能に重要であるとわかった。

在之前的研究中，我们使用自主开发的mRNA标记方法和微阵列全面鉴定了秀丽隐杆线虫感觉神经元中表达的基因。我们专注于其中一个已识别的基因并进行了功能分析。该基因在感觉神经元中普遍表达，基因组定位和互补测试表明它与先前分离的 dyf-11 突变体相同。虽然获得了dyf-11突变体，但致病基因尚未确定，因此本研究对其进行了确定。 DYF-11 是 TRAF2IP1/MIP-T3 的同源物，被鉴定为与哺乳动物信号转导分子 TRAF2 结合的蛋白质。 daf-11突变体在趋化性和渗透排斥性等行为上表现出强烈的缺陷，并且发现感觉神经元的感觉纤毛被破坏。此外，通过使用 GFP::DYF-11 融合蛋白并在活体秀丽隐杆线虫中观察，我们发现 DYF-11 在纤毛内移动。使用突变体的实验表明，DYF-11 在鞭毛内运输系统中与 B 粒子一起运输。根据这个结果，推测它很可能具有运输货物的功能。另一方面，利用正向遗传方法分离出一种新的趋化学习突变体。致病基因是 CASY-1，Calsyntenin/arcadein 的线虫同源物，Calsyntenin/arcadein 是钙粘蛋白超家族的 I 型跨膜蛋白，与阿尔茨海默病致病基因 APP 形成三联复合物。 Casy-1 突变体在多种学习类型中表现出缺陷。功能域图谱显示，CASY-1 胞外域的裂解对其学习功能很重要。

项目成果

The insulin/PI 3-kinase pathway regulates salt chemotaxis learning in Caenorhabditis elegans

• DOI: 10.1016/j.neuron.2006.07.024
• 发表时间: 2006-09-07
• 期刊: NEURON
• 影响因子: 16.2
• 作者: Tomioka, Masahiro;Adachi, Takeshi;Iino, Yuichi
• 通讯作者: Iino, Yuichi

CASY-1, an ortholog of calsyntenins/alcadeins, is essential for learning in Caenorhabditis elegans

• DOI: 10.1073/pnas.0711894105
• 发表时间: 2008-04-01
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Ikeda, Daisuke D.;Duan, Yukan;Iino, Yuichi
• 通讯作者: Iino, Yuichi

DYF-11/Traf3ip1の繊毛形成における機能

DYF-11/Traf3ip1 在纤毛发生中的功能

• 发表时间: 2007
• 作者: Kodama;E.;國友博文
• 通讯作者: 國友博文

Caenorhabditis elegans DYF-11, an orthologue of mammalian Traf3ip1/MIP-T3, is required for sensory cilia formation

• DOI: 10.1111/j.1365-2443.2007.01147.x
• 发表时间: 2008-01-01
• 期刊: GENES TO CELLS
• 影响因子: 2.1
• 作者: Kunitomo, Hirofumi;Iino, Yuichi
• 通讯作者: Iino, Yuichi

ASB-1, a germline-specific isoform of mitochondrial ATP synthase b subunit, is required to maintain the rate of germline development in Caenorhabditis elegans

• DOI: 10.1016/j.mod.2006.11.004
• 发表时间: 2007-03-01
• 期刊: MECHANISMS OF DEVELOPMENT
• 影响因子: 2.6
• 作者: Kawasaki, Ichiro;Hanazawa, Momoyo;Iino, Yuichi
• 通讯作者: Iino, Yuichi