酵母の細胞増殖と形態形成とを連携制御するチェックポイント機構

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680701
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 平田 大 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教授 (30243603)
• Keywords: 細胞周期 / 形態形成 / 酵母 / 成長極性

Research Abstract

生物は、細胞増殖と形態形成とを連携制御するチェックポイント機構を持つ。本研究では、酵母をモデル系として、本チェックポイント機構に関与する、新規連携制御系や形態形成関連分子の解析を進め、以下の点を明らかにした。
1蛋白合成系と細胞増殖制御(細胞周期・形態形成)との連携の発見
過剰発現により、極性領域の選択異常や成長極性の維持・確立異常を誘導する遺伝子として、蛋白合成に必須なペプチド鎖伸長因子elongation factor 1-alpha(EF1a)を取得した。EF1a過剰発現は、チューブリンやアクチン重合などの細胞骨格系の機能発現を阻害することにより形態異常を誘導すること、さらに、細胞周期の間期(特にG1期)の成長極性制御系を阻害することが示唆された。これより、蛋白合成系が直接、細胞骨格と相互作用し、形態形成・細胞周期制御に関与することが示唆された。
2細胞形態の維持に重要な分子Mok1の同定
C-キナーゼの阻害剤、スタウロスポリンに超感受性を示す球形変異体MOK(morphological and kinase inhibitor sensitive)の一つ、Mok1について解析した。Mok1はalpha-グルカン合成活性を持ち細胞壁合成に必須で、細胞周期依存的に成長極性領域に局在することがわかった。さらに、Mok1はC-キナーゼの下流で機能することが示唆された。
3新規な微小管folding因子の同定
成長極性が異常となる変異alpの解析から、微小管重合の際に重要なfolding因子、補因子(Alp11)と補因子E(Alp21)を同定した。解析の結果、分裂酵母における微小管重合は、補因子B-補因子E-補因子Dからなる経路によって調節されることが示唆された。

Research Products

• [Publications] M.Suda et al.: "overproduction of elongation factor 1d, an essential transnational component, causes abeyant all morphology by affecting the control of growth polarity in fission yeast"Genes to Cells. 4. 517-527 (1999)
• [Publications] P.Radcliffe et al: "Functional dissection and Hierarchy of Tubulin-folding cofactor Homologues in Fission Yeast"Mol. Biol. Cell. 10. 2987-3001 (1999)
• [Publications] S.Katayama et al.: "Fission yeast a-Glucan synthase Mokl requires the actin cytoskeleton to localize the sites of growth and plays an essential role in morphogenes-3 downstream of Protein kinase"J. Cell Biol.. 144. 1173-1186 (1999)