| Project/Area Number |
19K06632
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 小胞体ストレス / キナーゼ / ホスファターゼ / オートファジー / 遺伝子発現制御 / 転写因子 |
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| Outline of Research at the Start |
ストレス応答においては、複数のシグナル伝達経路が、各々に特有のタイムコースで活性化・不活性化することで、適切な細胞応答を誘導する。本研究では、出芽酵母全キナーゼ・ホスファターゼ変異株作製とその小胞体ストレス感受性検定をおこなうことで、小胞体ストレス応答に機能するキナーゼ・ホスファターゼを網羅的に抽出する。そして、各因子の作用機構・制御機構を明らかにする。本研究は、真核生物の最も単純なモデル系である出芽酵母の特長を生かし、高等真核生物では実現が難しい網羅的かつ高精度な解析をおこなうことで、タンパク質リン酸化制御の側面から、小胞体ストレス応答の惹起から終結までの全体像の理解に貢献していく。
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| Outline of Final Research Achievements |
To comprehensively extract kinases and phosphatases that function in the endoplasmic reticulum (ER) stress response in budding yeast, we generated gene-deficient or loss-of-function mutant strains for all 123 kinases and 35 phosphatases and examined their susceptibility to ER stress. As a result, we found that 34 mutants were sensitive to ER stress and 16 mutants were resistant to ER stress. We also analyzed the regulatory mechanism of ER stress-induced ER-selective autophagy (ER-phagy) and found that the expression of ER-phagy receptor Atg39 is positively regulated by Snf1 AMP-activated kinase and negatively regulated by protein kinase A.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
小胞体ストレス応答は細胞小器官である小胞体に不良タンパク質が蓄積した際に誘導される生体防御機構であり、酵母からヒトに至る真核生物で保存されている。ヒトにおいては、小胞体ストレス応答の破綻は糖尿病・神経変性疾患・がんなど多様な疾病の発病と進行に関与している。本研究では、細胞応答の中核を担うタンパク質リン酸化酵素・脱リン酸化酵素の中から小胞体ストレス応答に関与する因子を抽出できたこと、タンパク質リン酸化酵素群を介した小胞体分解機構を明らかにしており、小胞体ストレス応答に起因した疾病の予防と治療に貢献する可能性を秘めている。
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