メタボリックシグナリング：解糖系代謝物によるＴＯＲＣ２の新規活性化機構の解明

• Project/Area Number: 12J00522
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Applied molecular and cellular biology
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 野村 亘 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,960,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2012: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: メチルグリオキサール / シグナル伝達

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの解析から、酵母Cキナーゼ（Pkc1）がTORC2の基質になることを見出し、解糖系代謝物であるメチルグリオキサールがTORC2-Pkc1シグナル経路を活性化すること、さらにメチルグリオキサールが哺乳類TORC2（mTORC2）シグナルについても活性化することを明らかにしてきた。
本年度は、メチルグリオキサールによるTORC2シグナルの活性化に関わる因子についての解析を行った。TORC2は細胞内で細胞膜直下にドット状に局在するが、これまでに解析でホスホリパーゼC（Plc1）の欠損株においてTORC2のドット状局在が著しく減少することを見出している。そこで、Plc1欠損によるTORC2局在の変化がTORC2シグナルに及ぼす影響について、Pkc1のリン酸化（TORC2によるPkc1のリン酸化サイトであるSer1143のリン酸化）を指標にして検討した結果、メチルグリサールによるSer1143のリン酸化レベルの亢進がPlc1欠損株では起こらなくなることを見出した。これらのことより、TORC2シグナルの活性制御にTORC2の細胞内局在が重要であること、ならびにPlc1によるTORC2シグナルの制御機構の存在が示唆された。また本年度は、Ser1143以外のTORC2のPkc1リン酸化サイトであるThr1125の機能についても検討した。Thr1125のリン酸化の効果を検討するため、Thr1125をAlaに置換した変異体を作成して解析した。その結果、Thr1125のAla置換によりPkc1タンパク量の減少、およびSer1143のリン酸化レベルの減少が認められた。このことより、TORC2によるThr1125リン酸化がPkc1のタンパク質安定性に寄与するだけでなく、Ser1143のリン酸化レベルに影響を及ぼすことを明らかにした。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Methylglyoxal Activates the Target of Rapamycin Complex 2-Protein Kinase C Signaling Pathway in Saccharomyces cerevisiae. (2015)
  • Author(s): Nomura, W., and Inoue, Y.
  • Journal Title: Mol. Cell. Biol. Volume: 35 Issue: 7 Pages: 1269-1280
  • DOI: 10.1128/mcb.01118-14
  • Peer Reviewed
• [Presentation] TORC2-Pkc1シグナル経路のDNA損傷応答への関与 (2014)
  • Author(s): 野村 亘、河田照雄、井上善晴
  • Organizer: 酵母遺伝学フォーラム 第47回研究報告会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2014-09-01 – 2014-09-03
• [Presentation] Pkc1のC1領域がTORC2-Pkc1シグナルに及ぼす影響 (2013)
  • Author(s): 野村 亘、河田照雄、井上善晴
  • Organizer: 酵母遺伝学フォーラム 第46回研究報告会
  • Place of Presentation: 東北学院大学(宮城県)
• [Presentation] 解糖系代謝物によるTORC2シグナルの活性化 (2013)
  • Author(s): 野村亘、河田照雄、井上善晴
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
• [Presentation] 解糖系代謝物メチルグリオキサールによるIRS-Iのリン酸化を介したインスリン抵抗性の可能性 (2013)
  • Author(s): 野村亘、後藤剛、河田照雄、井上善晴
  • Organizer: 日本農芸化学会2013年度大会
  • Place of Presentation: 東北大学(宮城県)
• [Presentation] 解糖系代謝物メチルグリオキサールはTORC2の活性化因子である (2012)
  • Author(s): 野村亘、河田照雄、井上善晴
  • Organizer: 第59回日本生化学会近畿支部例会
  • Place of Presentation: 京都大学(京都府)
  • Year and Date: 2012-05-19
• [Presentation] T0RC2シグナリングの解析:糖尿病病態解析モデルとしての酵母 (2012)
  • Author(s): 野村亘、河田照雄、井上善晴
  • Organizer: 酵母遺伝学フォーラム 第45回研究報告会
  • Place of Presentation: 京都大学(京都府)
• [Presentation] 酵母Pkc1-Mpk1 MAPキナーゼ経路の活性化におけるスフィンゴ脂質の関与 (2012)
  • Author(s): 野村亘、河田照雄、井上善晴
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場(福岡県)