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G蛋白質を介した酵母ストレス応答MAPK経路活性化機構の解明

Research Project

Project/Area Number 18057008
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

舘林 和夫  The University of Tokyo, 医科学研究所, 助教 (50272498)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥6,200,000 (Direct Cost: ¥6,200,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Keywords高浸透圧 / センサー / MAPキナーゼ経路 / HOG経路 / ストレス応答 / ムチン / G蛋白質 / 膜蛋白質 / シグナル伝達 / 酵母 / MAPキナーゼ
Research Abstract

環境変化に迅速に適応するため、真核生物にはストレス応答MAPK情報伝達経路が存在する。出芽酵母では高浸透圧適応に関わるHOG経路、接合フェロモン経路、栄養条件に応答する擬菌糸経路が存在するが、G蛋白質のCdc42など複数の因子を共通のシグナル因子として有するため、特定刺激に対する特定経路のみの活性化を保証する機構がシグナル特異性の維持に必須である。そこで我々は高浸透圧刺激によってCdc42が活性化される機構について、特に高浸透圧ストレス感知の分子機構に焦点を絞り解析した。Cdc42が働くHOG経路の上流支経路のSHO1経路において、不明であった高浸透圧感知に関わるセンサー因子を探索したところ、二つの膜貫通型ムチン様蛋白質のHkrl、Msb2がSH01経路における高浸透圧センサー機能を有することを見いだした。Hkr1/Msb2はセリン・トレオニンに富み高度に糖鎖修飾された細胞外ドメイン(ST-rich領域)を有しており、この領域を欠失すると恒常的活性型になり、別の膜蛋白質のSho1を介してHoG経路を活性化する。また、ST-rich領域の長さを変えると浸透圧に対する細胞の反応性が変わることから、ST-rich領域は高浸透圧感知に重要である。以上から我々はSH01経路における高浸透圧感知の分子機構として、Hkr1/Msb2内ST-rich領域の糖鎖のゲル構造が高浸透圧環境下で変化し、マスクされていたSho1との相互作用ドメインがSho1と結合して活性化シグナルを細胞内に伝達する、見というモデルを提唱した。SH01経路においてムチン様膜蛋白質による高浸透圧の感知システムを新たに発見したことは、高浸透圧ストレスが特定のMAPK経路を特異的に活性化する機構の解明に貢献したばかりでなく、動物細胞など他の高等真核生物における高浸透圧センシング機構の解明の手がかりになると考えられる。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Two adjacent docking sites in the yeast Hogl mitogen-activated protein (MAP) kinase differentially interact with the Pbs2 MAP kinase kinase and the Ptp2 protein tyrosine phosphatase.2008

    • Author(s)
      Murakami Y
    • Journal Title

      Molecular and・Cellular Biology 28

      Pages: 2481-2494

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transmembrane mucins Hkr1 and Msb2 are putative osmosensors in the SHO1 branch of yeast HOG pathway.2007

    • Author(s)
      Tatebayashi K
    • Journal Title

      The EMBO Journal 26

      Pages: 3521-3533

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of novel suppressors for Mog1 implies its involvement in RNA metabolism, lipid metabolism and signal transduction.2007

    • Author(s)
      Oki M
    • Journal Title

      Gene 400

      Pages: 114-121

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adaptor functions of Cdc42, Ste50, and Sho1 in the yeast osmoregulatory HOG MAPK pathway2006

    • Author(s)
      Tatebayashi K
    • Journal Title

      The EMBO Journal 25

      Pages: 3033-3044

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母高浸透圧応答HOG MAPK経路の活性化メカニズムの解明-分子生物学的手法を用いた新規高浸透圧センサーHkr1とMsb2の同定と解析-2007

    • Author(s)
      舘林和夫
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会 シンポジウム
    • Place of Presentation
      ヨコハマグランドインターコンチネントホテル
    • Year and Date
      2007-12-14
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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