ハエ幼虫のコルセットとなる細胞外基質タンパク質群の機能解析

プログラム

ライフサイエンス研究助成　

所属機関

東京大学

所属部署

大学院新領域創成科学研究科　先端生命科学専攻・遺伝システム革新学分野

キーワード

体型制御　ショウジョウバエ　クチクラタンパク質　Twdlタンパク質　ノックアウト

研究結果の概要

生物の形づくりについて従来の研究対象は細胞の動態であり、体の形を規定する骨やクチクラなどの細胞外基質の物理的な寄与は不明であった。報告者は以前の研究で、ショウジョウバエの全身を覆う細胞外基質であるクチクラが、コルセットのように体を締めつけることで体型を制御することを見出した。これにはクチクラの中（つまり細胞の外）の多数のタンパク質の相互作用が関わる。本研究ではそのうち特に保存されたTwdlドメインを持つ分泌タンパク質（Twdlタンパク質）群に注目した。このタンパク質群の解析に用いられてきた既存の突然変異体は、一部アミノ酸の欠失によりタンパク質の異常な局在および凝集を生じさせるものだったため、クチクラのコルセット機能に対する個々のTwdlタンパク質の寄与を正確に理解することが難しかった。本研究では複数のTwdlタンパク質群をまとめて除去（ノックアウト）した系統を作製し、体型の解析やレスキュー実験などを行った。その結果、Twdlタンパク質の働きが量的にコルセット機能をもたらすことを明らかにすることができた。

公表論文

“Notch signaling generates the “cut here line” on the cuticle of the puparium in Drosophila melanogaster.” iScience 26, 107279 (2023).