イノシトールリン酸合成酵素をコードする遺伝子の破壊は、イノシトールの男性不妊の原因となる

Disruption of , a Gene Encoding -Inositol Phosphate Synthase, Causes Male Sterility in .

• Natasha A M Jackson
• Angelina M Flores
• Elizabeth D Eldon
• Lisa S Klig

抄録

イノシトールは、リン脂質膜成分ホスファチジルイノシトール（PI）の前駆体であり、シグナル伝達経路、小胞体ストレス、浸透調節に関与しています。イノシトール代謝の変化は、ヒトの生殖機能の問題、てんかんや双極性障害、脊髄損傷、糖尿病やアルツハイマー病などの疾患の治療に用いられる薬剤の治療効果などに関与しています。唯一知られているイノシトール合成酵素は-イノシトール合成酵素（MIPS）であり、そのホモログは遺伝子によってコードされている。3つの同一の欠失株（/CyO）を構築し、PCRおよび配列決定によって確認し、ホモ接合体/ ）は、MIPS酵素をコードする転写物を欠くことが示された。イノシトールがない場合、ホモ欠損の受精卵は第一期幼虫期までしか発育しない。しかし、イノシトールを含まない餌に蛹として移植すると、ホモ接合体は野生型に比べて著しく早く死ぬ。イノシトールを摂取した場合でも、ホモ接合体のオスは不稔である。最初のイントロンに挿入された-エレメントを持つ対立遺伝子は、この雄の不稔表現型を補完することができません。別の染色体に挿入された遺伝子の追加コピーにより、すべての表現型が救われる。これらの遺伝子解析と表現型解析により、イノシトール合成の発達と生殖における役割を調べるための優れたモデル生物として確立されました。

Inositol is a precursor for the phospholipid membrane component phosphatidylinositol (PI), involved in signal transduction pathways, endoplasmic reticulum stress, and osmoregulation. Alterations of inositol metabolism have been implicated in human reproductive issues, the therapeutic effects of drugs used to treat epilepsy and bipolar disorder, spinal cord defects, and diseases including diabetes and Alzheimer's. The sole known inositol synthetic enzyme is -inositol synthase (MIPS), and the homolog in is encoded by the gene. Three identical deletion strains ( /CyO) were constructed, confirmed by PCR and sequencing, and homozygotes / ) were shown to lack the transcript encoding the MIPS enzyme. Without inositol, homozygous deletion fertilized eggs develop only to the first-instar larval stage. When transferred as pupae to food without inositol, however, homozygotes die significantly sooner than wild-type flies. Even with dietary inositol the homozygous males are sterile. An allele, with a -element inserted into the first intron, fails to complement this male sterile phenotype. An additional copy of the gene inserted into another chromosome rescues all the phenotypes. These genetic and phenotypic analyses establish as an excellent model organism in which to examine the role of inositol synthesis in development and reproduction.

Copyright © 2018 Jackson et al.