クマムシ乾眠の分子機構の全体像を明らかにするため、マルチオミクス解析によってまず乾眠誘導型クマムシにおいて1422個の遺伝子が誘導されることを見出し、このうち928個の保存されたコンポーネントを乾眠のコアセットと定義した。また、時系列リン酸化プロテオミクスによってこの遺伝子発現誘導がAMPKシグナリングを介して制御されることを明らかにした。さらに、UV照射からの復帰と乾眠の交叉によって、酸化ストレスからの修復に関わる新規遺伝子AMNPを同定した。加えて、CAHSの作用機序に液-液層分離が関与することを見出し、クマムシ乾眠の多岐にわたる分子機構を明らかにした。
In order to elucidate the overall molecular mechanism of tardigrade anhydrobiosis, we first identified through multi-omics analysis that 1,422 genes are significantly induced in H. exemplaris which requires de novo gene expression for successful anhydrobiosis, and 928 of these to be conserved components, which we defined as the core gene set of anhydrobiosis. Time-series phosphoproteomics revealed that the induction of this drastic differential gene expression is regulated via AMPK signaling. Furthermore, we identified a novel gene, AMNP, involved in the repair from oxidative stress by the cross-tolerance assay of UV irradiation and anhyrobiosis. In addition, we found that liquid-liquid phase separation is involved in the mechanism of action of CAHS, and altogether elucidated the complex molecular mechanisms of tardigrade anhydrobiosis.

研究種目 : 基盤研究 (B) (一般)
研究期間 : 2017～2020
課題番号 : 17H03620
研究分野 : システム生物学