井垣达吏 生命科学研究科教授の研究グループは、大澤志津江 名古屋大学教授、赤井菜々美 同研究員らの研究グループと共同で体の成長に遅れが生じた際に、翅成虫原基と呼ばれる組織が、自らの細胞を殺しながらその分余分に細胞をうみだす「細胞の入れ替え(細胞ターンオーバー)」をさかんに行い、これにより、体の成長速度の遅さと足並みを揃えることを発見しました。
成长中の体が様々な撹乱に対処する过程で、そのプロセスに遅れが生じることがあります。しかし、组织を构成している细胞集団が、个体の成长遅延に対してどのように対処し、正常に発生しているのか、その仕组みはわかっていませんでした。本研究グループは、幼虫期の成长が遅いショウジョウバエ惭颈苍耻迟别変异体(※进化的に保存された一连のリボソームタンパク质遗伝子の机能欠失変异をヘテロにもつ変异体の総称)をモデルとして用い、ショウジョウバエ幼虫の成长が遅れた际に、翅成虫原基が细胞ターンオーバーをさかんに行なって成长速度を遅らせること、そして、この细胞ターンオーバーを遗伝学的に抑制すると、种々の翅脉のパターンや形态异常が翅(はね)に出现することを见いだしました。
个体の成长速度と足并みを揃えるために行われる「细胞ターンオーバー」机构は、様々な表现型(翅脉のパターンや形态)が翅に出现することを抑制しており、この机构が破绽すると生物の进化が引き起こされ得ることを示唆しています。また兴味深いことに、今回モデルとして用いた惭颈苍耻迟别変异体と同様のリボソームタンパク质遗伝子のヘテロ変异が様々なヒトの疾患(リボソーム病)と総称される)を引き起こすことが知られています。
本研究成果はリボソーム病の発症机序の解明や、将来的には新しい治疗戦略を构筑することに贡献することが期待されます。
本研究成果は、2021年1月29日に、国際学術誌「PLOS Genetics」のオンライン版に掲載されました。

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Nanami Akai, Shizue Ohsawa, Yukari Sando, Tatsushi Igaki (2021). Epithelial cell-turnover ensures robust coordination of tissue growth in Drosophila ribosomal protein mutants. PLOS Genetics, 17(1):e1009300.