繊毛形成の機構は十分に研究されているが、成熟した後生動物の繊毛が生体内でその構造と機能をどのように維持するかは依然として不明である。また、中心体に由来する基底小体（BB）が繊毛の恒常性に直接寄与するかどうかも明らかでない。本研究では、生化学、遺伝学、高解像度細胞内イメージング、電気生理学を組み合わせ、成体ショウジョウバエの長寿命な有繊毛嗅覚感覚ニューロン（OSN）とその嗅覚行動を調べた。いくつかの中心体形成タンパク質は消失している一方、別の一群は成熟嗅覚繊毛のBBにおける動的なタンパク質交換を通じて存続していた。この繊毛基部では、γ-Tubulin23C、centrosomin、pericentrin-like proteinなどの中心小体周辺物質（PCM）構成因子が、繊毛の維持に必要な相互連結ネットワークを形成していた。成体およびOSNに特異的にこれらのタンパク質を枯渇させると、特に複数を同時に枯渇させた場合、繊毛基部、続いて軸部におけるヘテロ三量体キネシン2の蓄積が阻害され、繊毛チューブリン、EB1、嗅覚受容体共受容体が失われた。こうした調節異常は繊毛軸部の著しい喪失を引き起こし、嗅覚機能および行動を損なった。中心体キナーゼPLK1/POLOおよびAurora AもこのPCMネットワークと協働し、成熟繊毛の恒常性に必要であった。注目すべきことに、繊毛の構造と機能、および成体の嗅覚行動におけるこれらの欠陥は可逆的であり、中心体由来のBBが、輸送ならびに繊毛の構造的・組成的完全性を生体内で制御する動的な恒常性維持の中枢であることが示唆された。これらの知見は、成体期の完全に発達した器官において成熟後生動物繊毛を維持・修復する、中心体依存的かつ細胞自律的な能動機構を明らかにするとともに、保存された繊毛基部構成因子の調節異常が進行性かつ遅発性の繊毛関連疾患を引き起こし得る仕組みについて、可能な説明を与えるものである。
https://doi.org/10.64898/2026.09.02.748762