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酵母の生合成キャパシティーの拡大

公募研究

研究領域生合成マシナリー:生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御
研究課題/領域番号 25108717
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関岡山大学

研究代表者

守屋 央朗  岡山大学, その他部局等, 准教授 (60500808)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード酵母 / 過剰発現 / 生合成キャパシティー
研究実績の概要

本研究では、酵母細胞の「生合成キャパシティー」の拡大を目的としている。申請者らは遺伝子つなひき(gTOW)法という実験手法を開発し、さまざまな遺伝子(タンパク質)が、酵母の細胞内でどれくらいの量発現できるのか、という限界発現量を測ることに成功している。さらに、最近来れを発展させ、様々に局在化した異種タンパク質(GFP)の限界発現量を測ることにも成功している。本研究の目的は、これらの局在化GFPの限界発現量は、細胞内のそれぞれのプロセスにおける異種タンパク質合成マシナリーの「キャパシティー」を反映していると考え、その拡大を目指すことである。具体的には、その変異や過剰発現により、局在化GFPをより多く発現できるようになる遺伝子を取得する。さらにこれらの遺伝子を組み合わせて生合成キャパシティーの拡大した酵母株の構築をおこなう。H25年度は様々な局在化シグナルを付加したGFPならびにTEVプロテアーゼタンパク質をモデルタンパク質として、その酵母内での過剰発現の限界の測定を行った。また、光らないGFPのや活性のないTEVプロテアーゼでも同じ実験を行うことで、タンパク質の持つ活性と局在化、細胞内の過剰発現との関連についても測定を行った。さらに、タンパク質を過剰に発現している細胞の生理状態を顕微鏡観察とRNAseqにより解析した。H26年度は、過剰発現により生合成キャパシティーを拡大させる遺伝子の取得を試みた。複数の遺伝子の過剰発現により、局在化GFPの発現を上昇させることができた。現在上記のデータをまとめた論文を投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 7件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Aneuploid proliferation defects in yeast are not driven by copy number changes of a few dosage-sensitive genes2015

    • 著者名/発表者名
      Bonney ME, Moriya H, Amon A
    • 雑誌名

      Genes Dev.

      巻: 29 号: 9 ページ: 898-903

    • DOI

      10.1101/gad.261743.115

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Small Toxic Protein Encoded on Chromosome VII of Saccharomyces cerevisiae2015

    • 著者名/発表者名
      Makanae K, Kintaka R, Ishikawa K, Moriya H
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 号: 3 ページ: e0120678-e0120678

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0120678

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of the lower protein limit in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae using TIPI-gTOW2014

    • 著者名/発表者名
      Sasabe M, Shintani S, Kintaka R, Kaizu K, Makanae K, Moriya H
    • 雑誌名

      BMC Syst Biol

      巻: 8(1) 号: 1 ページ: 2-2

    • DOI

      10.1186/1752-0509-8-2

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spiro-carbon formation by different chemistry involving pathway crosstalk.2013

    • 著者名/発表者名
      石川格靖, 他8名
    • 雑誌名

      Nature Chemical Biology

      巻: 9 号: 12 ページ: 818-825

    • DOI

      10.1038/nchembio.1366

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationships between Cell Cycle Regulator Gene Copy Numbers and Protein Expression Levels in Schizosaccharomyces pombe2013

    • 著者名/発表者名
      Chino A, Makanae K, Moriya H.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 8(9) 号: 9 ページ: e73319-e73319

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0073319

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞の持つタンパク質発現のキャパシティを測る2015

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山県・岡山市
    • 年月日
      2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質過剰がもたらす細胞毒性のモデルタンパク質を用いた解析2014

    • 著者名/発表者名
      金高令子、蒔苗浩司、守屋央朗
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神奈川県・横浜市
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質発現量の限界を決める要素は何か?2014

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗
    • 学会等名
      細胞を創る研究会7.0
    • 発表場所
      東京都・文京区
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞システムのロバストネスを測る。2014

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗
    • 学会等名
      制御・情報理論による生物システムのロバストネス解析と設計」第1回講演会
    • 発表場所
      東京都・文京区
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質過剰がもたらす細胞毒性のモデルタンパク質を用いた解析2014

    • 著者名/発表者名
      金高令子、蒔苗浩司、守屋央朗
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第47回研究報告会
    • 発表場所
      東京都・文京区
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of cytotoxicity caused by overproduction of localized signal attached GFPs2014

    • 著者名/発表者名
      Reiko Kintaka, Koji Makanae, Hisao Moriya
    • 学会等名
      Yeast genetics meeting 2014
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2014-07-29 – 2014-08-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質の発現量の限界を測る。2014

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2014年会
    • 発表場所
      茨城県・つくば市
    • 年月日
      2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酵母だから測れる(?)、過剰発現のコピー数限界2013

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗
    • 学会等名
      日本分子生物学会 第36回年会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 酵母の量感受性遺伝子の多コピーサプレッサーによる解析2013

    • 著者名/発表者名
      金高 令子,守屋 央朗
    • 学会等名
      日本分子生物学会 第36回年会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 岡山大学・システム細胞学研究室

    • URL

      http://tenure5.vbl.okayama-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] HM's webpage

    • URL

      http://tenure5.vbl.okayama-u.ac.jp/~hisaom/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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