ゼブラフィッシュはFam83fの孵化と DNA 損傷誘発性オートファジー応答における新しい役割を明らかにする

Core Concepts

Fam83fの欠失は、ゼブラフィッシュ胚の早期孵化と DNA 損傷に対する感受性の増大をもたらす。これは、Fam83fがオートファジーおよびリソソーム関連プロセスを調節することで説明できる。

Abstract

本研究では、ゼブラフィッシュのFam83f遺伝子ノックアウト系統を作出し、その表現型を解析した。 Fam83fは発生過程のふ化腺で強く発現しており、Fam83f欠失系統の胚は野生型に比べて早期に孵化する。また、Fam83f欠失胚は DNA 損傷に対する感受性が高いことが示された。 RNA-seq解析の結果、Fam83f欠失により、リン酸化イノシトール3リン酸(PI(3)P)結合タンパク質の発現が低下し、オートファジーを含む細胞内分解経路が障害されていることが明らかになった。さらに、過剰発現実験から、Fam83fタンパク質自体がリソソームに局在することが示された。 以上の結果から、Fam83fはオートファジー/リソソーム関連プロセスを調節することで、ゼブラフィッシュ胚の孵化タイミングと DNA 損傷応答に関与していると考えられる。

Stats

ゼブラフィッシュ胚のFam83f欠失は、野生型に比べて約10時間早期の孵化を引き起こす。 Fam83f欠失胚は、野生型に比べて放射線照射に対する感受性が高い。

Quotes

Fam83fの欠失は、オートファジー/リソソーム関連プロセスの障害を引き起こし、その結果として孵化タイミングの異常と DNA 損傷応答の異常が生じる。 Fam83fタンパク質自体がリソソームに局在することが示された。

Key Insights Distilled From

Zebrafish reveal new roles for Fam83f in hatching and the DNA damage-mediated autophagic response

by Jones,R. A.,... at www.biorxiv.org 02-12-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.10.579757v1

Deeper Inquiries

Fam83fの欠失がオートファジー/リソソーム関連プロセスに及ぼす具体的な影響は何か?

Fam83fの欠失による影響は、オートファジーおよびリソソーム関連プロセスにおける特定の遺伝子の発現変化を通じて明らかになります。RNA-seq解析によると、MZ-fam83fa−/− KO胚では、リソソーム、液胞、およびオートファゴソームに関連する遺伝子が有意に表現変化しています。これらの遺伝子の中には、リソソーム関連膜タンパク質であるlamp2や、オートファジーに関与する遺伝子であるmap1lc3bなどが含まれています。さらに、PI(3)P結合タンパク質として予測される遺伝子も、MZ-fam83fa−/− KO胚では有意に発現が低下しています。これらの結果から、Fam83fの欠失がオートファジー/リソソーム関連プロセスに影響を与え、特定の遺伝子の発現変化を介してその影響が示唆されています。

Fam83fの欠失以外に、孵化タイミングと DNA 損傷応答を調節する他の因子はあるか?

孵化タイミングやDNA損傷応答を調節する他の因子として、RNA-seq解析から得られたデータに基づいていくつかの遺伝子が特定されています。例えば、intelectin 1および2（ITLN1およびITLN2）は、ファゴサイトーシスに関与する炭水化物結合タンパク質であり、Vitellogenin 7（Vtg7）はリン脂質輸送遺伝子です。さらに、オートファジー/リソソーム関連遺伝子であるgalcbやarl8bbも影響を受けています。これらの遺伝子は、孵化タイミングやDNA損傷応答において重要な役割を果たす可能性があります。

Fam83fはどのようなメカニズムでオートファジー/リソソーム関連プロセスを調節しているのか?

Fam83fがオートファジー/リソソーム関連プロセスを調節するメカニズムは、PI(3)P結合タンパク質の発現変化を介して示唆されています。RNA-seq解析によると、Fam83fの欠失により、PI(3)P結合タンパク質が有意に発現低下しています。これらのタンパク質は、オートファゴソーム/リソソーム膜に局在し、オートファジーおよびリソソーム関連プロセスに重要な役割を果たす可能性があります。したがって、Fam83fはPI(3)P結合タンパク質の発現を調節することで、オートファジー/リソソーム関連プロセスを制御していると考えられます。