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Synthetic mechanism and physiological role of nitric oxidce in yeasts

Research Project

Project/Area Number 25252065
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Applied molecular and cellular biology
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

Takagi Hiroshi  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (50275088)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KAWAMOTO Susumu  千葉大学, 真菌医学研究センター, 教授 (80125921)
CHIBANA Hiroji  千葉大学, 真菌医学研究センター, 准教授 (30333488)
Research Collaborator WATANABE Daisuke  
NASUNO Ryo  
Project Period (FY) 2013-10-21 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥44,070,000 (Direct Cost: ¥33,900,000、Indirect Cost: ¥10,170,000)
Fiscal Year 2015: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Fiscal Year 2014: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2013: ¥21,580,000 (Direct Cost: ¥16,600,000、Indirect Cost: ¥4,980,000)
Keywords酵母 / 一酸化窒素 / 酸化ストレス / シグナル伝達 / 病原真菌 / ストレス耐性 / 酸化ストレス耐性
Outline of Final Research Achievements

The flavoprotein Tah18 is involved in NO synthase (NOS)-like activity and Tah18-dependent NO synthesis confers high-temperature stress tolerance on the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. We showed that NOS-like activity requiring Tah18 induced cell death upon treatment with H2O2. Our findings indicate that the Tah18-Dre2 complex regulates cell death as a molecular switch via Tah18-dependent NOS-like activity in response to oxidative stresses. We also studied the antioxidative mechanism by NO. NO increased the transcription of the CTR1 gene encoding copper transporter, the intracellular copper content, the activity of superoxide dismutase Sod1, and the cell viability in a manner dependent on Mac1. Thus, Tah18-dependent NO synthesis exhibits dual effects, cell protection and death, in yeast. Our results also suggest that NO is involved in the growth, infection and pathogenicity of the pathogenic yeasts and fungi, Candida glabrata, Cryptococcus neoformans and Aspergillus fumigatus.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (46 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (39 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 10 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Nitric oxide signaling and its role in oxidative stress response in Schizosaccharomyces pombe2016

    • Author(s)
      Rika Indri Astuti, Daisuke Watanabe, Hiroshi Takagi
    • Journal Title

      Nitric Oxide-Biology and Chemistry

      Volume: 52 Pages: 29-40

    • DOI

      10.1016/j.niox.2015.11.001

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Regulatory mechanism of the flavoprotein Tah18-dependent nitric oxide synthesis and cell death in yeast2016

    • Author(s)
      Yuki Yoshikawa, Ryo Nasuno, Nobuhiro Kawahara, Akira Nishimura, Daisuke Watanabe, Hiroshi Takagi
    • Journal Title

      Nitric Oxide-Biology and Chemistry

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 酵母に見出した新規な抗酸化酵素「N-アセチルトランスフェラーゼMpr1」2015

    • Author(s)
      高木博史, 那須野 亮
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 53 Pages: 148-155

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Nitric oxide-mediated antioxidative mechanism in yeast through the activation of the transcription factor Mac12014

    • Author(s)
      Ryo Nasuno, Miho Aitoku, Yuki Manago, Akira Nishimura, Yu Sasano, Hiroshi Takagi
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 9 Issue: 11 Pages: e113788-e113788

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0113788

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 一酸化窒素を介した酵母の新しい抗酸化メカニズムとその応用2013

    • Author(s)
      高木博史
    • Journal Title

      バイオサイエンスとインダストリー

      Volume: 71 Pages: 343-345

    • NAID

      10031181901

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母における酸化ストレス下における一酸化窒素の合成機構と生理機能の解析2016

    • Author(s)
      高木博史
    • Organizer
      日本農芸化学会2016年度大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市白石区)
    • Year and Date
      2016-03-27
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 酵母におけるプロリン・アルギニン代謝を介した新しい酸化ストレス耐性機構2015

    • Author(s)
      高木博史
    • Organizer
      第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市中央区)
    • Year and Date
      2015-12-01
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 酵母に見出した酸化ストレス応答的なNO生成とその制御機構2015

    • Author(s)
      吉川雄樹, 那須野 亮, 渡辺大輔, 高木博史
    • Organizer
      第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市中央区)
    • Year and Date
      2015-12-01
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Nitric oxide-mediated antioxidative mechanism in Saccharomyces cerevisiae and its application to baker’s yeast2015

    • Author(s)
      Hiroshi Takagi
    • Organizer
      The 27th Annual Meeting of the Thai Society for Biotechnology and International Conference
    • Place of Presentation
      Bangkok (Thailand)
    • Year and Date
      2015-11-17
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 出芽酵母におけるS-ニトロソ化タンパク質の検出系の確立と解析網羅的解析と機能解析2015

    • Author(s)
      中田悠平, 河本純子, 那須野 亮, 渡辺大輔, 高木博史
    • Organizer
      第33回イーストワークショップ
    • Place of Presentation
      せとうち児島ホテル(岡山県倉敷市)
    • Year and Date
      2015-11-13
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Nitric oxide-mediated antioxidative mechanism in Saccharomyces cerevisiae and its application to fermentation2015

    • Author(s)
      Hiroshi Takagi
    • Organizer
      Microbial Stress: From Molecules to Systems
    • Place of Presentation
      Sitges (Spain)
    • Year and Date
      2015-11-12
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Candida glabrata TC転写抑制系によるカイコを用いたin vivo必須遺伝子の評価系の構築2015

    • Author(s)
      比留間淳一郎, 宇野 潤, 原田和俊, 矢口貴志, 比留間政太郎, 知花博治, 高木博史
    • Organizer
      第59回日本医真菌学会総会・学術総会
    • Place of Presentation
      ホテルさっぽろ芸文館(北海道札幌市中央区)
    • Year and Date
      2015-10-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Nitric oxide-mediated antioxidative mechanism in Saccharomyces cerevisiae and its application to baker’s yeast2015

    • Author(s)
      Hiroshi Takagi
    • Organizer
      The 27th International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology
    • Place of Presentation
      Levico Terme (Italy)
    • Year and Date
      2015-09-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Regulatory mechanism and physiological role of the flavoprotein Tah18-dependent nitric oxide synthesis in yeast2015

    • Author(s)
      Yuki Yoshikawa, Ryo Nsuno, Hiroshi Takagi
    • Organizer
      The 27th International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology
    • Place of Presentation
      Levico Terme (Italy)
    • Year and Date
      2015-09-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 酵母のNOS活性に関与するフラボタンパク質Tah18依存的な細胞死誘導機構の解析2015

    • Author(s)
      那須野 亮, 佐藤裕士, 高木博史
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第48回研究報告会
    • Place of Presentation
      広島大学(広島県東広島市)
    • Year and Date
      2015-08-31
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母Saccharomyces cerevisiaeにおける一酸化窒素の合成とその生理機能2015

    • Author(s)
      那須野 亮, 高木博史
    • Organizer
      真菌NO研究会
    • Place of Presentation
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • Year and Date
      2015-08-11
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 分裂酵母Schizosaccharomyces pombeにおける一酸化窒素シグナリング2015

    • Author(s)
      Astuti Rika Indri, 渡辺大輔, 高木博史
    • Organizer
      真菌NO研究会
    • Place of Presentation
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • Year and Date
      2015-08-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 病原真菌(アスペルギルス糸状菌, クリプトコックス酵母)における一酸化窒素(NO)の生成と生理機能の検討2015

    • Author(s)
      川本 進, 萩原大祐, 東江昭夫
    • Organizer
      真菌NO研究会
    • Place of Presentation
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • Year and Date
      2015-08-11
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 病原酵母Candida glabrata の転写抑制系を用いた出芽酵母NO合成関連遺伝子のオルソログ(Cg TAH18)の機能解析2015

    • Author(s)
      宇野 潤, 佐藤美智代, 高木博史, 知花博治
    • Organizer
      真菌NO研究会
    • Place of Presentation
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • Year and Date
      2015-08-11
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母のNOS活性に関与するフラボタンパク質Tah18依存的な細胞死誘導機構の解析2015

    • Author(s)
      那須野 亮, 佐藤裕士, 高木博史
    • Organizer
      第15回日本NO学会学術集会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2015-06-26
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母に見出したTah18タンパク質依存的なNO生成と制御機構2015

    • Author(s)
      吉川雄樹, 那須野 亮, 渡辺大輔, 高木博史
    • Organizer
      第15回日本NO学会学術集会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2015-06-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Towards understanding cell cycle regulation, hypoxic adaptation and nitric oxide (NO) signaling in Cryptococcus neoformans2015

    • Author(s)
      Susumu Kawamoto, Eric V Virtudazo, Zuzana Moranova, Misako Ohkusu, Kiminori Shimizu, Akio Toh-e, Hiroshi Takagi, Akiko Suganami, Yutaka Tamura, Vladislav Raclavsky
    • Organizer
      19th International Society for Human and Animal Mycology Congress
    • Place of Presentation
      Melbourne (Australia)
    • Year and Date
      2015-05-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 酵母に見出したフラボタンパク質 Tah18依存的なNO合成とその制御機構2015

    • Author(s)
      吉川雄樹, 那須野 亮, 渡辺大輔, 高木博史
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母におけるフラボタンパク質Tah18依存的な細胞死誘導機構の解明2015

    • Author(s)
      佐藤裕士, 那須野 亮, 渡辺大輔, 高木博史
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 分裂酵母における一酸化窒素シグナルとその生理的役割2015

    • Author(s)
      Indri Astuti Rika, 渡辺大輔, 高木博史
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 病原性酵母Candida glabrataを用いた病原性解明と抗真菌薬開発に向けた取り組み2015

    • Author(s)
      知花博治
    • Organizer
      日本マイコトキシン学会第76回大会シンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉大学亥鼻キャンパス記念講堂(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2015-02-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母に見出したフラボタンパク質Tah18依存的なNO合成とその制御機構2014

    • Author(s)
      吉川雄樹, 那須野 亮, 渡辺大輔, 高木博史
    • Organizer
      日本農芸化学会関西支部例会(第487回講演会)
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2014-12-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Nitric oxide-mediated antioxidative mechanism in Saccharomyces cerevisiae and its application to baker’s yeast2014

    • Author(s)
      Hiroshi Takagi
    • Organizer
      International Meeting of the Federation of Korean Microbiological Societies (FKMS 2014)
    • Place of Presentation
      Seoul (South Korea)
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-10-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Nitric oxide-mediated antioxidative mechanism of Saccharomyces cerevisiae and its application to industrial yeast2014

    • Author(s)
      Hiroshi Takagi
    • Organizer
      31st International Specialized Symposium on Yeasts (ISSY31)
    • Place of Presentation
      Vipava (Slovenia)
    • Year and Date
      2014-10-09 – 2014-10-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母を用いたフラボタンパク質Tah18依存的な細胞死誘導機構の解明2014

    • Author(s)
      佐藤裕士, 那須野 亮, 渡辺大輔, 高 博史
    • Organizer
      2014年度日本農芸化学会関西支部大会(第486回講演会)
    • Place of Presentation
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • Year and Date
      2014-09-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ミトコンドリア内のアミノ酸代謝制御機構と産業酵母の育種への応用2014

    • Author(s)
      高木博史
    • Organizer
      第66回日本生物工学会大会シンポジウム
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 酵母における銅代謝関連転写因子Mac1を介したNOによる高温ストレス耐性機構の解析2014

    • Author(s)
      那須野 亮, 相徳珠帆, 真砂裕紀, 西村 明, 高木博史
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第47回研究報告会
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂(東京都文京区)
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母に見出したTah18タンパク質依存的なNO生成と制御機構2014

    • Author(s)
      吉川雄樹, 那須野 亮, 川原寛弘, 高木博史
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第47回研究報告会
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂(東京都文京区)
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母に見出した一酸化窒素による抗酸化機構とその応用2014

    • Author(s)
      高木博史
    • Organizer
      第186回酵母細胞研究会例会
    • Place of Presentation
      キリンビール(株)横浜工場(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-07-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The flavoprotein Tah18-dependent NO synthesis confers high-temperature stress tolerance on yeast cells2014

    • Author(s)
      Hiroshi Takagi
    • Organizer
      The 8th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • Place of Presentation
      Cleveland (USA)
    • Year and Date
      2014-06-16 – 2014-06-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Nitric oxide-mediated antioxidative mechanism in yeast: the transcription factor Mac1-dependent activation of the superoxide dismutase Sod12014

    • Author(s)
      Ryo Nasuno, Miho Aitoku, Yuki Manago, Akira Nishimura, Hiroshi Takagi
    • Organizer
      The 8th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • Place of Presentation
      Cleveland (USA)
    • Year and Date
      2014-06-16 – 2014-06-20
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The role of nitric oxide in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe under oxidative stress conditions2014

    • Author(s)
      Rika Indri Astuti, Hiroshi Takagi
    • Organizer
      The 8th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • Place of Presentation
      Cleveland (USA)
    • Year and Date
      2014-06-16 – 2014-06-20
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母における銅代謝関連転写因子Mac1を介したNOによる高温ストレス耐性機構の解析2014

    • Author(s)
      那須野 亮, 相徳珠帆, 高木博史
    • Organizer
      第14回日本NO学会学術集会
    • Place of Presentation
      ホテルニューオータニ佐賀(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      2014-05-16 – 2014-05-17
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母のNO合成に関与するTah18の細胞死誘導メカニズムの解析2014

    • Author(s)
      吉川雄樹, 川原寛弘, 那須野 亮, 高木博史
    • Organizer
      第14回日本NO学会学術集会
    • Place of Presentation
      ホテルニューオータニ佐賀(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      2014-05-16 – 2014-05-17
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母に見出したプロリン・アルギニン代謝を介した抗酸化機構とその応用2014

    • Author(s)
      高木博史
    • Organizer
      日本農芸化学会2014年度大会シンポジウム「モノづくり農芸化学における「生命システム工学」を利用した次世代プラットホーム」
    • Place of Presentation
      明治大学生田キャンパス(神奈川県川崎市)
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 酵母における銅代謝関連転写因子Mac1を介したNOによる高温ストレス耐性機構の解析2014

    • Author(s)
      相徳珠帆, 那須野 亮, 高木博史
    • Organizer
      日本農芸化学会2014年度大会
    • Place of Presentation
      明治大学生田キャンパス(神奈川県川崎市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母に見出したTah18タンパク質依存的なNO生成の制御機構2014

    • Author(s)
      吉川雄樹, 川原寛弘, 西村 明, 那須野 亮, 高木博史
    • Organizer
      日本農芸化学会2014年度大会
    • Place of Presentation
      明治大学生田キャンパス(神奈川県川崎市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母の新しいストレス耐性機構の解析と育種への応用

    • Author(s)
      高木博史
    • Organizer
      2013年度日本生物工学会技術セミナー「生物機能エンジニアリングの最前線」
    • Place of Presentation
      神戸大学瀧川記念学術交流会館(兵庫県神戸市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母におけるプロリンの生理機能とその応用

    • Author(s)
      高木博史
    • Organizer
      第5回有用微生物応用研究会
    • Place of Presentation
      長野市ものづくり支援センター(長野県長野市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] Stress Biology of Yeasts and Fungi: Application for lndustrial Brewing and Fermentation2015

    • Author(s)
      Hiroshi Takagi, Hiroshi Kitagaki
    • Total Pages
      218
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] 酵母の生命科学と生物工学 ―産業応用から基礎科学へ―2013

    • Author(s)
      高木博史
    • Total Pages
      19
    • Publisher
      化学同人
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-10-24   Modified: 2019-07-29  

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