cDNAの過剰発現系を用いた形態形成異常変異体及びSTATaサプレッサー遺伝子のスクリーニング

菅野 直子

　細胞性粘菌は最もシンプルな真核多細胞微生物で、単細胞のアメーバとしてバクテリア等を餌とし2分裂で増殖する時期と、多細胞体を形成し移動体を経て子実体を形成する時期がある。細胞分化型が2種類しかなく遺伝子操作が容易で、ゲノムの全塩基配列決定がほぼ終了していること等から発生生物学のモデル生物として多用されている。

　多細胞生物の発生過程における遺伝子発現に、STAT（Signal Transducer and Activator of Transcription）と呼ばれる転写因子が関わっている事が知られている。細胞性粘菌においては、Dd-STATa~dの4つが同定されている。現在、Dd-STATaの解析が最も進んでおり、発生の移動体時期のオーガナイザー領域の形成と子実体形成に必須のSTATであると考えられている。Dd-STATa遺伝子破壊株では発生が移動体の時期で停止し、子実体を形成できない。しかし、どのような遺伝子が関与してSTATの機能が発揮されるのか未だ知られていない。本研究では細胞性粘菌の特性を活かして、新たなSTAT関連遺伝子の検索を目的とし研究を進める事とした。まず初めに、野生型株（Ax2）にレプリカーゼ遺伝子を導入してあるAx2::ORF株にAx2由来のmRNAから作成したcDNAライブラリーを形質転換した。そして、形態形成に異常が見られたクローンからプラスミドを回収し解析するという方法で形態形成に異常をきたす変異体及びその原因遺伝子の単離を試みた。その結果、およそ40,000クローンのスクリーニングから12クローンの変異体を得る事が出来た。そのうち集合不能の形態を示した1クローンからはプラスミドの回収に成功した。しかしながら、含まれるcDNAは形態形成に影響を与えていなかった。残りの11クローンからはプラスミドを回収することは出来なかった。次に、Dd-STATa遺伝子部分破壊株を用いた同様のスクリーニングでDd-STATa遺伝子のマルチコピーサプレッサー遺伝子の単離を試みた。Dd-STATa遺伝子部分破壊株はAx2株と比較して発生に要する時間が長く、多くの個体が移動体期に長く留まる。およそ32,000クローンのスクリーニングの結果、得られた20クローンの変異体のうちAx2株様の形態を示した2クローンからプラスミドの回収に成功した。現在、形態形成との関わりについて解析中である。残りの18クローンからはプラスミドを回収する事は出来なかった。

　本研究で用いた細胞性粘菌のcDNAライブラリーには独立した１x10⁷個のクローンが含まれている。そのため網羅的な解析のためにはもっと多くのスクリーニングが必要であると考えられる。