体の成長と組織の成長の速度を調節する仕組みをハエで解明 －進化のメカニズムに関わる可能性－

　井垣達吏 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。

　成長中の体が様々な撹乱に対処する過程で、そのプロセスに遅れが生じることがあります。しかし、組織を構成している細胞集団が、個体の成長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、その仕組みはわかっていませんでした。本研究グループは、幼虫期の成長が遅いショウジョウバエMinute変異体（※進化的に保存された一連のリボソームタンパク質遺伝子の機能欠失変異をヘテロにもつ変異体の総称）をモデルとして用い、ショウジョウバエ幼虫の成長が遅れた際に、翅成虫原基が細胞ターンオーバーをさかんに行なって成長速度を遅らせること、そして、この細胞ターンオーバーを遺伝学的に抑制すると、種々の翅脈のパターンや形態異常が翅（はね）に出現することを見いだしました。

　個体の成長速度と足並みを揃えるために行われる「細胞ターンオーバー」機構は、様々な表現型（翅脈のパターンや形態）が翅に出現することを抑制しており、この機構が破綻すると生物の進化が引き起こされ得ることを示唆しています。また興味深いことに、今回モデルとして用いたMinute変異体と同様のリボソームタンパク質遺伝子のヘテロ変異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機序の解明や、将来的には新しい治療戦略を構築することに貢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。