Analysis of cell miniaturization under sulfur depletion-Relationship between cyclin degradation and autophagy-
Project/Area Number |
21K05363
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 38020:Applied microbiology-related
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
大塚 北斗 名古屋大学, 創薬科学研究科, 助教 (10632151)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | eclファミリー遺伝子 / ecl3+ / 栄養飢餓 / 経時寿命 / リン / 性分化 / 細胞周期 / Ecl1ファミリー遺伝子 / ecl1+ / オートファジー / サイクリン / 分裂酵母 / 硫黄飢餓 / Ecl1 family 遺伝子 / 硫黄 |
Outline of Research at the Start |
細胞周期はサイクリンを含む、さまざまな因子によって厳密に制御され、サイクリンは周期的にユビキチン-プロテアソームによって分解されることはよく知られている。予備的研究によって、栄養枯渇時、細胞がG0期停止する際は、サイクリンはユビキチン-プロテアソーム系だけではなく、オートファジーによっても分解される証拠が得られつつある。本研究によって、分裂酵母の硫黄枯渇応答および細胞寿命制御因子である、Ecl1 family遺伝子のさらなる理解に繋がるだけでなく、これまでの常識を覆すサイクリンの新たな分解機構の発見に繋がることが期待される。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画では、「硫黄枯渇下の細胞小型化の解析-サイクリン分解とオートファジーの関わり-」の題目のもと、硫黄飢餓条件における細胞小型化とサイクリンの関係について、その解析を行った。 特に今年度は、分裂酵母の硫黄飢餓下を含む栄養飢餓応答、栄養飢餓に対する細胞周期制御、栄養飢餓応答遺伝子であるecl family遺伝子らの解析を行った。特に、これまでecl family遺伝子のうち、ecl3遺伝子のみ、その発現機構がわからなかったが、今回、その発現機構を解明できた。また、酵母細胞の寿命についても、初めて分裂酵母の胞子の寿命を測定し、その結果、これまで知られている長生きの条件である窒素飢餓下の細胞以上に胞子細胞は長生きすることを報告した。 これらの結果やこれに付随する研究結果から導かれた研究は、以下の論文にまとめ、発表した。 1.Ohtsuka H et al. “Sporulation: A response to starvation in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe .” MicrobiologyOpen. (2022). 2. Maruyama T et al. "Characterization of hexose transporter genes in the views of the chronological life span and glucose uptake in fission yeast." The Journal of general and applied microbiology. (2022). 3. Ohtsuka H et al. "The ecl family gene ecl3+ is induced by phosphate starvation and contributes to sexual differentiation in fission yeast. "Journal of Cell Sciense. (2023).
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は、分裂酵母の硫黄飢餓下を含む栄養飢餓応答、栄養飢餓に対する細胞周期制御、栄養飢餓応答遺伝子であるecl family遺伝子らの解析を行った。特に、これまでecl family遺伝子のうち、ecl3遺伝子のみ、その発現機構がわからなかったが、今回、その発現機構を解明できた。また、酵母細胞の寿命についても、初めて分裂酵母の胞子の寿命を測定し、その結果、これまで知られている長生きの条件である窒素飢餓下の細胞以上に胞子細胞は長生きすることを報告した。 これらの結果やこれに付随する研究結果から導かれた研究は、論文にまとめ、発表した。
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Strategy for Future Research Activity |
これまでの解析で、寿命制御遺伝子ecl family 遺伝子がtarget of rapamycin complex 1 (TORC1)を抑制することで、栄養飢餓においてオートファジーを誘導することがわかっている。今回、硫黄飢餓と同様に、リン酸飢餓でもecl family 遺伝子がTORC1を抑制することがわかった。今後、Ecl1タンパク質らがどのようにしてTORC1を抑制しているのかを解析する。 また、Ecl1らの分子機構はまだ不明な部分が多いため、その解析も継続する。
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Report
(2 results)
Research Products
(22 results)
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[Book] 生物の寿命延長2022
Author(s)
南野 徹
Total Pages
460
Publisher
エヌ・ティー・エス
ISBN
9784860437732
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