| Project/Area Number |
20J12899
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 43010:Molecular biology-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
藤井 悟 九州大学, 理学府, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | リン脂質 / 細胞内輸送 / ミトコンドリア / 小胞体 / ホスファチジルエタノールアミン / 出芽酵母 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的はミトコンドリアへのホスファチジルセリン（PS）の輸送とホスファチジルエタノールアミン（PE）の合成及びその制御機構の解明である。出芽酵母ではPSは小胞体で生合成され、その多くはミトコンドリアへと輸送されPS脱炭酸酵素によりPEへと変換される。現在までに、小胞体膜と異なるオルガネラとの膜接触部位形成に関与する小胞体膜タンパク質Ice2とScs2の二重欠損酵母において、ミトコンドリアと細胞膜へのPS輸送の低下を示唆する結果を得ている。本研究ではIce2とScs2二重欠損によるオルガネラ間での膜接触部位の破綻が、どのようにミトコンドリアへのPS輸送およびPE合成に影響するかを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
真核細胞において小胞体とミトコンドリアはリン脂質生合成の主要な場である。出芽酵母ではホスファチジルセリン（PS）は小胞体で生合成され、その多くはミトコンドリア内膜に輸送されPS脱炭酸酵素（Psd1）を介してホスファチジルエタノールアミン（PE）へと変換される。またPsd1は小胞体にも局在することが近年明らかとなった。本研究では以前までに、Ice2の欠損酵母にて、小胞体膜上のPsd1が減少することでPE合成低下と生育損傷が引き起こされることを発見していた。従って小胞体膜上に局在するPsd1は生理的に重要であると考えられる。またIce2の欠損酵母では、ホスファチジン酸（PA）分解が促進する。従ってPAの増減によって小胞体膜上のPsd1が調節されている可能性を考えた。本研究では、PAの分解が抑制されるNem1欠損酵母にて小胞体膜上のPsd1の増加すること、さらにPsd1がPAと結合する事を明らかにし、PAの増減によって小胞体膜上のPsd1が調節されていることが強く示唆された。
また小胞体膜上のPsd1については未解明な点が多く存在する。例えば小胞体膜上に局在するPsd1は生理的に重要である一方で、ミトコンドリア内膜に局在するPsd1と比較して、定常状態におけるタンパク量が極めて少ない。我々はその原因として、小胞体膜上のPsd1は代謝回転が非常に速いのではないかと考えた。実際に小胞体膜上のPsd1の分解速度の解析を行なった結果、非常に速やかに分解されていた。そこで様々なタンパク質分解機構に関する因子の欠損酵母を作製し、Psd1への影響を調べた結果、小胞体関連分解（ERAD）の構成因子であるHrd1欠損酵母にて、小胞体膜上に局在するPsd1量が著しく増加していた。さらにPsd1がHrd1によってユビキチン化される事も明らかにし、Psd1がERADを介して分解されていることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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