線虫C.elegansプレキシン遺伝子変異体の単離と解析

线虫丛蛋白基因突变体的分离和分析

基本信息

批准号：
12053232
负责人：
高木新
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12053232/
关键词：
プレキシンセマフォリン線虫C.elegans 上皮形態形成

项目摘要

線虫C.elegansのプレキシン遺伝子の生体内での機能を解析するため、トランスポゾンによる変異作成系を用いて、翻訳開始点および上流領域を欠失した2系統のcep-2変異株(nc36,nc37)を単離した。nc36,nc37はともに、雄成虫尾部の感覚神経であるray 1の位置が野生型に比べて前方にずれるという異常を示した。実体顕微鏡レベルでは、産卵数の減少、陰門の形態異常(低頻度)の表現型を示した。GFPを用いた発現解析から幼虫雄の尾部上皮組織でのcep-2の発現が示唆された。ray 1は第3齢幼虫期に尾部の上皮組織から産生され、この時期、尾部の上皮細胞は分裂・融合を行いながら再配置される事が知られている。第3齢幼虫のcep-2変異体では多くの個体で上皮中のray 1の前駆細胞が野性型に比べ前背側方向に位置していた。また、体側の表皮を形成する上皮細胞であるseam cellの形態・配置にも異常が見られた。以上の結果から、cep-2は幼虫雄の尾部での上皮組織の形態形成に関わることが明らかになった。一方、神経系では、陰門付近のventral cord運動神経細胞体に位置異常が認められ、また、行動レベルでは運動パターンの軽微な異常が観察された。C.elegansには分泌型(Sema2a)と膜貫通型(Sema1a,Sema1b)の3種のセマフォリンが存在し、Sema-2aをコードするmab-20の変異体でも雄尾部の形態が異常であることが知られている。しかし、cep-2変異体ではmab-20変異体に見られるrayの融合が全く見られず、mab-20変異体ではray 1の前方方向への位置異常が見られないというように、両者の表現型はオーバーラップせず、また、cep-2とmab-20の二重変異体は両者の異常を併せ持つことがら、cep-2蛋白質はSema2aではなく膜結合型セマフォリンと相互作用する可能性が高い。

为了分析秀丽隐杆线虫丛蛋白基因的体内功能，我们使用基于转座子的诱变系统分离了两个缺乏翻译起始位点和上游区域的cep-2突变株（nc36、nc37）。 nc36和nc37都表现出异常，即雄性成年雄性尾部感觉神经1的位置与野生型相比向前移动。在立体显微镜水平上，表型表现为产蛋数量减少和外阴形态异常（低频）。使用 GFP 的表达分析表明 cep-2 在雄性幼虫的尾部上皮组织中表达。射线1是在三龄幼虫阶段由尾部上皮组织产生的，已知在此期间尾部上皮细胞发生分裂、融合并重新排列。在大多数 cep-2 突变体第三龄幼虫中，与野生型相比，上皮中的射线 1 祖细胞位于前背方向。此外，还观察到接缝细胞的形态和排列异常，接缝细胞是形成身体两侧表皮的上皮细胞。这些结果表明cep-2参与雄性幼虫尾部上皮组织的形态发生。另一方面，在神经系统中，在外阴附近的腹侧索运动神经元细胞体中观察到异常位置，并且在行为水平上观察到运动模式的轻微异常。秀丽隐杆线虫中有三种类型的信号蛋白：分泌型（Sema2a）和跨膜型（Sema1a、Sema1b），甚至编码Sema-2a的mab-20突变体也具有雄性尾部的异常形状。然而，cep-2突变体不表现出任何在mab-20突变体中看到的射线融合，并且mab-20突变体也不表现出射线融合。 cep-2和mab-20的表型不重叠，如cep-2和mab-20的前位不存在异常所示，并且cep-2和mab-20双突变体都存在异常—— 2 蛋白可能与膜结合信号蛋白而不是 Sema2a 相互作用。