2000 Fiscal Year Annual Research Report
酵母の多剤耐性における多様なABC蛋白の機能および発現制御ネットワーク
Project/Area Number |
10217208
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Research Institution | Hiroshima University |
Principal Investigator |
宮川 都吉 広島大学, 工学部, 教授 (10116676)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 大 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教授 (30243603)
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Keywords | 多剤耐性 / ABCトランスポーター / 出芽酵母 / カルシウム |
Research Abstract |
出芽酵母の多剤耐性に最も重要なABCトランスポーターPdr5は、多剤耐性以外にも、細胞内Ca^<2+>の制御に関わっている事を発見し、この新規機能の解析を行った。以下の点が明らかになった。 1.PDR5破壊株は、Ca^<2+>耐性の表現型を与える。 Ca^<2+>感受性変異株Δzds1にCa^<2+>耐性を付与する変異scz5は、多剤耐性ABCトランスポーターをコードするPDR5遺伝子における変異であることが明らかになった。PDR5破壊株も強いCa^<2+>耐性を示した。 2.Pdr5は、細胞内Ca^<2+>濃度の調節に関与する。 PDR5破壊株のCa^<2+>耐性が細胞内Ca^<2+>濃度の違いによるかを調べるために、Pdr5コピー数が異なる各種株を用いて、細胞内Ca^<2+>を^<45>Ca^<2+>の取り込みおよびPIXE法により測定した。細胞内Ca^<2+>は、PDR5破壊株、野生株、単コピー導入株、多コピー導入株の順で高く、Pdr5コピー数に依存していることが明らかになった。また、Ca2+感受性もこの順で高かった。Pdr5はCa^<2+>の取り込みに深く関与していることが明らかになった。 3.細胞内Ca^<2+>はPdr5蛋白質をダウンレギュレートする。 Pdr5の細胞内レベルは、蛋白質およびmRNAレベルでCa^<2+>によってダウンレギュレートされることが分かった。いずれのプロセスにもカルシニューリンが関与していた。Ca^<2+>によるPdr5蛋白質の分解は、液胞プロテアーゼPep4によっていることが明らかになった。このダウンレギュレーションは、細胞内Ca^<2+>濃度の上昇により、細胞外からのCa^<2+>流入を抑制するフィードバック制御機構と考えている。
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[Publications] A.Shitamukai: "A positive screening for drugs that specifically inhibits the Ca^<2+> signaling acitivity on the basis of the growth promoting effect on a yeast mutant with a peculiar phenotype"Biosci.Biotechnol.Biocehm.. 64. 1942-1946 (2000)
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[Publications] A.Tsuno: "RRS1, a conserved essential gene, encodes a novel regulatory protein required for ribosome biogenesis in Saccharomyces serevisiae"Mol.Cell.Biol.. 20. 2066-2074 (2000)
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[Publications] M.Suda: "Regulation of Wee1 kinase in response to protein synthesis inhibition"FEBS Letters. 486. 305-309 (2000)
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[Publications] M.Mizunuma: "GSK-3 kinase Mck1 and calcineurin coordinately mediate Hsl1 down regulation by Ca^<2+> in budding yeast"EMBO J.. 20(印刷中). (2001)
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[Publications] Zhang,X.: "Crosstalk between transcriptional regulations for multidrug resistance in yeast"J.Biol.Chem.. (印刷中). (2001)
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[Publications] 水沼正樹: "Ca^<2+>シグナルによる細胞周期制御機構"実験医学. 18. 840-845 (2000)
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[Publications] 宮川都吉: "真核微生物の多剤耐性"バイオサイエンスとバイオインダストリー. 2000. 17-20