膜動輸送の動的な変化によるNotch情報伝達系の制御機構の解明

通过膜转运的动态变化阐明Notch信号转导系统的控制机制

• 批准号: 04J02788
• 负责人: 堀 一也
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J02788/
• 关键词: Notch情報伝達系; Deltex; ショウジョウバエ; 発生生物学; Drosophila; membrane trafficking

Notch情報伝達系は、細胞間相互作用を介して細胞の運命を決定する、進化的に保存されたメカニズムです。私はこれまで、Deltex(Dx)が、Notch受容体の膜動輸送を制御し、Suppressor of Hairless[Su(H)]非依存的なNotch情報伝達経路の活性化で機能することを明らかにしました。Dxを介した、Su(H)非依存的なNotch情報伝達系の活性化の機構は、これまでにほとんど知られていません。Dxは、タンパク質間の相互作用に関与すると思われるいくつかのモチーフをもちます。したがって、Notch情報伝達系において、Dxは何らかの因子と複合体を形成し、機能していると考えられます。そこで、Dxと協同して作用する因子を同定する目的で、dxと遺伝的に相互作用する新規遺伝子の検索、同定を試みました。Dxをショウジョウバエ複眼において過剰発現させた系統(GMR-dx)は、複眼の発生に異常を示します。また、dxの機能喪失型突然変異体(dx^<24>)の翅は、支脈幅の増大と、先端の欠失を示します。GMR-dxとdx^<24>の表現型を指標にして、dxと遺伝的に相互作用のあるゲノム上の領域を検索するために、染色体上のいろいろな部分が欠失した系統を用いました。GMR-dxやdx^<24>と、各欠失突然変異体の二重突然変異体を作出し、GMR-dxやdx^<24>の表現型の増悪を調べました。その結果、GMR-dxとdx^<24>の両者について、強い遺伝的相互作用を示した、2つのゲノム領域(42E4;42E7と、72C1;D1,72D5;73D8)が同定できました。したがって、この比較的小さなゲノム上の領域に、dxと機能的に相互作用する遺伝子が存在していると考えられました。今後、この遺伝子を単一の遺伝子座として同定し、機能を解明することで、Su(H)非依存的経路の活性化機構を明らかにできると期待しています。

Notch信号系统是一种进化上保守的机制，通过细胞间相互作用决定细胞命运。我之前已经证明，Deltex (Dx) 控制 Notch 受体的膜转运，并在 Notch 信号通路的抑制器 [Su(H)] 独立激活中发挥作用。 Dx 介导的不依赖 Su(H) 的 Notch 信号系统的激活机制在很大程度上尚不清楚。 Dx 有几个似乎参与蛋白质-蛋白质相互作用的基序。因此，Dx被认为是通过与Notch信号转导系统中的某些因子形成复合物来发挥作用的。因此，为了确定与Dx协同作用的因素，我们试图寻找和鉴定与Dx有遗传相互作用的新基因。果蝇复眼 (GMR-dx) 中 Dx 过度表达的品系显示出复眼发育异常。此外，dx功能丧失突变体(dx^<24>)的翅膀表现出增加的分支宽度和缺失的尖端。使用GMR-dx和dx^<24>的表型作为指标，我们使用染色体各部分被删除的菌株来寻找基因组上与dx发生遗传相互作用的区域。我们创建了GMR-dx和dx^<24>的双突变体以及每个缺失突变体，并研究了GMR-dx和dx^<24>表型的恶化。结果，我们鉴定了两个基因组区域(42E4；42E7和72C1；D1，72D5；73D8)，其表现出与GMR-dx和dx^24的强遗传相互作用。因此，人们认为与 dx 功能性相互作用的基因存在于这个相对较小的基因组区域中。未来，我们希望通过将该基因鉴定为单个位点并阐明其功能，我们将能够阐明Su(H)独立途径的激活机制。