大規模スクリーニングによってキイロタマホコリカビの走電性を仲介する遺伝子を明らかにする

Sci. Signal., 26 May 2015
Vol. 8, Issue 378, p. ra50
DOI: 10.1126/scisignal.aab0562

Runchi Gao^1,2,3, Siwei Zhao^4,*, Xupin Jiang^5,*, Yaohui Sun², Sanjun Zhao^1,2, Jing Gao^1,2, Jane Borleis³, Stacey Willard³, Ming Tang³, Huaqing Cai³, Yoichiro Kamimura³, Yuesheng Huang⁵, Jianxin Jiang⁵, Zunxi Huang¹, Alex Mogilner⁶, Tingrui Pan⁴, Peter N. Devreotes³, and Min Zhao^2,†

¹ School of Life Sciences, Yunnan Normal University, Kunming, Yunnan 650500, China.
² Departments of Dermatology and Ophthalmology, Institute for Regenerative Cures, School of Medicine, University of California at Davis, Davis, CA 95817, USA.
³ Department of Cell Biology and Anatomy, Johns Hopkins University, School of Medicine, Baltimore, MD 21205, USA.
⁴ Department of Biomedical Engineering, University of California at Davis, Davis, CA 95616, USA.
⁵ State Key Laboratory of Trauma, Burns and Combined Injury, Third Military Medical University, Chongqing 400042, China.
⁶ Courant Institute and Department of Biology, New York University, 251 Mercer Street, New York, NY 10012, USA.

† Corresponding author. E-mail: minzhao@ucdavis.edu

* These authors contributed equally to this work.

要約 電気走性または走電性と呼ばれる現象である、電場中の方向性のある細胞遊走は、多くの細胞種で生じ、創傷治癒と発生に重要な役割を果たすと考えられる。小さな細胞外電場が、アメーバ状細胞の遊走を誘導することができるため、われわれは、形態異常を示すキイロタマホコリカビ（Dictyostelium discoideum）563株のコレクションから、走電性の表現型に関する変異体を検索するための、大規模スクリーニング法を確立した。われわれは、走電性に異常を示す28株と、方向応答性がわずかに上昇した10株を同定した。プラスミドレスキューとそれに続く遺伝子破壊によって、これまでに走化性への関与が示されていたものを含む、変異遺伝子のいくつかを同定した。このうち、キナーゼPKB（Aktとしても知られる）を活性化させることによって運動の変化を伝達するキナーゼタンパク質複合体TORC2の、重要な構成成分をコードするPiaAを研究した。さらに、TORC2-PKB経路の他の構成成分をコードする遺伝子gefA、rasC、rip3、lst8、pkbR1のいずれかを欠損した変異体では、走電性が低下することを見出した。このようにわれわれは、走電性の分子的機構の解明に有用な手段となる、ハイスループットスクリーニング法を開発した。

R. Gao, S. Zhao, X. Jiang, Y. Sun, S. Zhao, J. Gao, J. Borleis, S. Willard, M. Tang, H. Cai, Y. Kamimura, Y. Huang, J. Jiang, Z. Huang, A. Mogilner, T. Pan, P. N. Devreotes, and M. Zhao, A large-scale screen reveals genes that mediate electrotaxis in Dictyostelium discoideum . Sci. Signal. 8, ra50 (2015).