DDKによる減数分裂、配偶子膜形成のカップリングの制御メカニズム

• Project Area: Cell Proliferation Control
• Project/Area Number: 22019032
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 中村 太郎 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30291082)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥6,100,000 (Direct Cost: ¥6,100,000); Fiscal Year 2011: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2010: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: DDK / Cdc7 / プロテインキナーゼ / 分裂酵母 / 配偶子形成 / 減数分裂 / 胞子形成

Research Abstract

spo4^+が胞子形成にどのような役割を果たすか調べるために、Spo4の調節サブユニットであるspo6変異株の形質を多コピーで相補する遺伝子をいくつか取得した。そのうちの1つのAce2についてさらなる解析を進めた。Ace2は細胞分裂に重要なはたらきをする転写因子であることが知られている。また、Ace2は栄養増殖時にはM期に核に局在することが知られている。胞子形成時のAce2の局在を調べたところ、間期には局在が見られなかったが、減数分裂時に核に局在することがわかった。興味深いことに、第二減数分裂前期から中期にかけては核内でも特にSPB(紡錘極体)付近に多く局在がみられた。この時期にはSpo4もSPB付近に来ることが示唆されている。また、Spo4欠損株では、栄養増殖時にはM期に核局在が見られたものの、減数分裂時には核やSPBに局在が見られないことがわかった。ウエスタン解析により、この時期にAce2のタンパク質量の減少はみられなかった。Ace2欠損株では、前胞子膜形成には大きな欠損は見られなかったが、胞子壁の形成の遅れがみられた。実際に、胞子壁の合成に関係すると思われるいくつかの遺伝子の発現が、Ace2欠損株でほとんど見られなかった。以上のことから、Spo4がAce2の有性生殖特異的な局在制御を通して胞子壁形成に関わっている可能性が示唆された。これまで、Spo4は減数分裂の開始と前胞子膜形成に関与していることが知られていたが、今回の解析により、Spo4が転写因子Ace2を介して胞子壁形成に関わっている可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Remarkably simple sequence requirement of the M-factor pheromone of Schizosaccharomyces pombe. (2012)
  • Author(s): Seike T, Yamagishi Y, Iio H, Nakamura T, Shimoda C.
  • Journal Title: Genetics Volume: 191(3) Pages: 815-825
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Endocytosis is essential for dynamic translocation of a syntaxin 1 orthologue during fission yeast meiosis. (2011)
  • Author(s): Kashiwazaki J, Yamasaki Y, Itadani A, Teraguchi E, Maeda Y, Shimoda C, Nakamura T.
  • Journal Title: Molecular Biology of the Cell Volume: 22(19) Pages: 3658-3670
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The fission yeast pleckstrin homology domain protein Spo7 is essential for initiation of forespore membrane assembly and spore morphogenesis. (2011)
  • Author(s): Nakamura-Kubo M, Hirata A, Shimoda C, Nakamura T.
  • Journal Title: Molecular Biology of the Cell Volume: 22(18) Pages: 3442-3455
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Schizosaccharomyces pombe calmodulin, Cam1, plays a crucial role in sporulation by recruiting and stabilizing the spindle pole body components responsible for assembly of the forespore membrane (2010)
  • Author(s): Itadani, A., Nakamura, T., Hirata, A., Shimoda, C.
  • Journal Title: Eukaryotic Cell Volume: 9 Pages: 1925-1935
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mannosylinositol phosphorylceramide is a major sphingolipid component and is required for proper localization of plasma-membrane proteins in Schizosaccharomyces pombe (2010)
  • Author(s): Nakase, M., Tani, M., Morita, T., Kitamoto, HK., Kashiwazaki, J., Nakamura, T., Hosomi, A., Tanaka, N., Takegawa, K.
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: 123 Pages: 1578-1587
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role of septins in the orientation of forespore membrane extension during sporulation in fission yeast (2010)
  • Author(s): Onishi, M., Koga, T., Hirata, A., Nakamura, T., Asakawa, H., Shimoda, C., Bahler, J., Wu, JQ., Takegawa, K., Tachikawa, H., Pringle, JR., Fukui, Y
  • Journal Title: Molecular and Cellular Biology Volume: 8 Pages: 2057-2074
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NBRP databases : databases of biological resources in Japan (2010)
  • Author(s): Yamazaki, Y., Akashi, R., Banno, Y., Endo, T., Ezura H, Fukami-Kobayashi, K., Inaba, K., Isa, T., Kamei, K., Kasai, F., Kobayashi, M., Kurata, N., Kusaba, M., Matuzawa, T., Mitani, S., Nakamura, T., et al.
  • Journal Title: Nucleic Acids Research Volume: 38
  • NAID: 120005398246
• [Journal Article] Autophagy in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe (2010)
  • Author(s): Mukaiyama, H., Nakase, M., Nakamura, T., Kakinuma, Y., Takegawa, K
  • Journal Title: FEBS Letters Volume: 584 Pages: 1327-1334
• [Presentation] 分裂酵母シンタキシン1の胞子形成特異的なエンドサイトーシスの分子メカニズム (2013)
  • Author(s): 山崎百合子、寺口絵理香、中村太郎(大阪市大・院理・生物地球)
  • Organizer: 日本農芸化学会2013年度大会
  • Place of Presentation: 東北大学 川内北キャンパス
• [Presentation] 分裂酵母シンタキシン1の胞子形成時エンドサイトーシスの分子機構 (2012)
  • Author(s): 山崎百合子、寺口絵理香、中村太郎(大阪市大・院理・生物地球)
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
• [Presentation] 分裂酵母シンタキシンの減数分裂特異的局在変化の分子メカニズム (2011)
  • Author(s): 柏崎隼、寺口絵里香、山崎百合子、下田親、中村太郎
  • Organizer: 生体運動研究合同班会議
  • Place of Presentation: 大阪市立大学
  • Year and Date: 2011-01-09
• [Presentation] メンブレントラフィックと胞子形成分裂酵母の胞子形成欠損株の解析から (2011)
  • Author(s): 山崎百合子、寺口絵理香、中村太郎(大阪市大・院理・生物地球)
  • Organizer: 第44回 酵母遺伝学フォーラム
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂
• [Presentation] Endocytosis of fission yeast syntaxin 1 orthologue during meiosis (2011)
  • Author(s): 山崎百合子、寺口絵理香、中村太郎(大阪市大・院理・生物地球)
  • Organizer: 第63回 日本細胞生物学学会
  • Place of Presentation: 北海道大学 クラーク会館
• [Presentation] 分裂酵母の完全長cDNAの整備とバイオリソースとしての利用 (2010)
  • Author(s): 中村太郎
  • Organizer: 第19回酵母合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学(招待講演)
  • Year and Date: 2010-06-25
• [Presentation] 胞子形成時のおける分裂酵母シンタキシン1オルソログの局在変化の分子メカニズム (2010)
  • Author(s): 山崎百合子、寺口絵理香、下田親、中村太郎
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
• [Presentation] 分裂酵母の胞子形成過程に関する新しい因子の取得と解析 (2010)
  • Author(s): 今田一姫、寺口絵理香、下田親、中村太郎
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
• [Presentation] 分裂酵母における新しい胞子形成関連遺伝子の単離と解析 (2010)
  • Author(s): 今田一姫、寺口絵理香、下田親、中村太郎
  • Organizer: 第43回酵母遺伝学フォーラム
  • Place of Presentation: ならまちセンター
• [Remarks]
  • URL: http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/cbiol/pombe/pombe_J.htm