ショウジョウバエのゲノムを用いた細胞形態を調節する因子の網羅的解析

利用果蝇基因组综合分析细胞形态调节因素

基本信息

批准号：
13202077
负责人：
浜千尋
金额：
$ 3.84万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ゲノム上に組み込まれた遺伝子の機能を網羅的に解析するひとつの指標として、われわれは細胞の形態変化の調節に注目している。細胞形態の変化は膨大な数の因子によって制御されているが、これらの因子は無秩序な集合体ではなく限られた数の情報伝達経路上に存在している。従って、ゲノム全体を対象として網羅的に細胞形態の変化を制御する因子を同定していくことにより、機能的に関連した多くのタンパク質をグループ化することが可能であり、生命システム解明に向けてのタンパク質機能をデータベース化する際に重要な貢献をするものと考えられる。われわれは今までにショウジョウバエを用いてシナプス形成や軸索伸長などを含む神経細胞の形態変化の問題を中心に解析をすすめてきていることから、スクリーニングの対象細胞として変化を示しやすい神経細胞に絞った。本研究のように遺伝子発現量に依存した細胞形態変化を指標としたスクリーニングを全ゲノムに対して行うことは新しい試みであり、ショウジョウバエゲノム中にコードされる特定の遺伝子群が網羅的に同定されていくことが期待される。本研究では都立大、相垣研究室で作成された遺伝子探索ライブラリーを用いてスクリーニングを進めた。このライブラリーの系統はゲノム上の任意の遺伝子を決まった組織ないし細胞で異所発現させることが可能である。そこで、このライブラリーの700系統を用いて注目するキノコ体内の神経細胞の形態を変化させる遺伝子を網羅的に解析した。その結果、40%以上の系統で形態変化が確認され、用いたシステムの感度の高さが示された。現在、これらの系統の中から神経繊維の形状に大きな変化を示す二系統に絞ってさらに解析を進めている。いずれの該当遺伝子も細胞骨格に関連したタンパク質をコードしている。

作为对整合到基因组中基因功能的全面分析的指标，我们着重于细胞形态变化的调节。细胞形态的变化受大量因素控制，但是这些因素不是无序的，而是在有限数量的信号通路上。因此，通过全面识别控制细胞形态在整个基因组中发生变化的因素，可以将许多与功能相关的蛋白质分组，当蛋白质功能对阐明生命系统的数据库时，这被认为是重要的贡献。由于我们一直在使用果蝇来推进分析，重点关注神经元的形态变化问题，包括突触形成和轴突延伸，因此我们专注于可能显示出作为筛查目标细胞的变化的神经元。如本研究中，使用基因表达水平作为指标，使用细胞形态变化对整个基因组进行筛查是一种新尝试，并且预计将全面鉴定出果蝇基因组中编码的特定基因组。在这项研究中，使用在东京大都会大学的Aigaki实验室创建的基因搜索库进行筛查。该文库的谱系可以异位表达固定组织或细胞中基因组上的任何基因。因此，我们在该文库中使用了700个菌株来全面分析蘑菇体中神经元细胞形态的基因，这是感兴趣的。结果，在40％或更高的系统中观察到形态学变化，表明所使用的系统的敏感性很高。当前，通过关注其中两种菌株的神经纤维形状发生了重大变化，正在进行进一步的分析。所有基因编码与细胞骨架相关的蛋白质。