1992 Fiscal Year Annual Research Report
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03404072
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山本 正幸 東京大学, 理学部, 教授 (40114706)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 嘉典 東京大学, 理学部, 助手 (20212326)
飯野 雄一 東京大学, 理学部, 助手 (40192471)
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| Keywords | 分裂酵母 / 栄養源 / 有性生殖 / 性的分化 / cAMP / アデニル酸シクラーゼ / Gタンパク質 / 接合フェロモン受容体 |
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| Research Abstract |
分裂酵母は炭素源や窒素源の状態を感知・判別し、新たな細胞分裂周期を開始するか、接合・減数分裂への性的分化を開始するか、を決定する。接合の際には、接合フェロモンを受容することで相手型細胞の存在を認識する。このような性的分化開始の決定に至る一連の分子機構を解明することにより、細胞の環境認識、細胞周期の制御、あるいは細胞機能分化などの細胞生物学の基本問題の理解に寄与をもたらすのが本研究の目的である。
我々は先に、分裂酵母の有性生殖開始に必要な遺伝子群が窒素源飢餓による転写誘導されること、その際cAMPが栄養状態を反映し、情報伝達を仲介すること、また接合フェロモン受容に応じて転写誘導される遺伝子があることを明らかにした。本年度は細胞性粘菌のGα遺伝子をプローブにして単離した分裂酵母gpa2遺伝子の産物の機能につき検討を加えた結果、このGαタンパク質は栄養源を識別してcAMPレベルを調節する過程に関与していることが明らかになった。また分子遺伝学的解析から、その標的はアデニル酸シクラーゼと考えられた。この結果は、分裂酵母と類似したアデニル酸シクラーゼをもつ出芽酵母ではアデニル酸シクラーゼはRASタンパク質による制御されており、一方、大きく異なるアデニル酸シクラーゼをもつ動物細胞ではGタンパク質がその制御にあたっている、という事実と興味深い対照をなすものである。こうした分子進化上の問題と、いかなる機構がこのGタンパク質の上流で栄養源識別に関わっているかという問題が、今後解明さるべき大きな問題である。一方また、接合フェロモン受容に関わる情報伝達経路のついては、接合フェロモンM-ファクターの受容体遺伝子を単離・解析し、この受容体が7回膜貫通性型のものであることを示した。さらに、M-ファクター・P-ファクターいずれの受容シグナルも、細胞内では同一経路で伝達されることを明らかにしている。
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[Publications] Yoshiyuki imai: "S.pombe sxa1^+ and sxa2^+ encode putative proteases involved in the mating response." Molecular and Cellular Biology. 12. 1827-1834 (1992)
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[Publications] Nobuyoshi Mochizuki: "Reduction in the intracellular cAMP level triggers initiation of sexual development in fission yeast." Mlecular and General Genetics. 233. 17-24 (1992)
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[Publications] Takako Isshiki: "Characterization of a fission yeast gene. gpa2. that encodes a Gα subunit involved in the monitoring of nutrition." Genes & Deveiopment. 6. 2455-2462 (1992)
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[Publications] Kayoko Tanaka: "Schizosaccharomyces pombe map3^+ encodes the putative M-factor receptor." Molecular and Cellular Biology. 13. 80-88 (1993)
