| Project/Area Number |
19K06647
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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 | Konan University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | ポリリン酸 / リン酸 / 分裂酵母 / オートファジー / 静止期 / 栄養 / リン酸恒常性 / G0期 / タンパク質分解 / 細胞寿命 / ユビキチンリガーゼ |
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| Outline of Research at the Start |
ポリリン酸（polyP）は，数個から数百のリン酸が重合した高分子であり，全ての生物が体内に有すると言われている。polyPはリン酸貯蔵体としての役割をもつ一方，その他にも多彩な機能を担う生体分子であると考えられている。polyPは食品添加物などとして応用されていることから，その生体に及ぼす影響や新たな生理活性の理解は重要である。申請者は，polyPの細胞内量が過剰になる分裂酵母変異株では，栄養飢餓時のオートファジーによるタンパク質分解が阻害され，細胞寿命の短縮を引き起こすことを見出した。本研究では，この発見を活用し，真核細胞におけるpolyPの新たな生理機能と制御系の解明をねらう。
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| Outline of Final Research Achievements |
We investigated the novel physiological functions and regulatory mechanisms of polyphosphate (PolyP), a phosphate polymer, using the fission yeast S. pombe as a model organism. Our study specifically focused on the ubiquitin ligase Pqr1, which regulates phosphate transporters to restrict phosphate uptake into the cell. In the pqr1 gene-deleted strain, PolyP accumulated excessively in the vacuole. Moreover, this excessive accumulation of PolyP interferes with vacuolar proteolytic systems, required for autophagy-dependent proteolysis. These findings provide the first evidence linking PolyP to autophagy-dependent proteolysis during starvation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
PolyPは全ての生物が有すると言われているが，リン酸貯蔵体としての役割がある一方，血液凝固やエネルギー代謝への関与，疾病との関わり（筋萎縮性側索硬化症），タンパク質PolyP化という翻訳後修飾の発見なども報告されている。PolyPは単なる貯蔵体を超えた生体分子ということになるが，まだ未発見の機能や制御系の存在が予想される。本研究では，PolyPとオートファジー依存的タンパク質分解との関係性を初めて指摘することができ，この点が本研究の意義の第一である。
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