酵母のHOG-MAPキナーゼカスケードによる細胞周期調節機構の解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11760060
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 井上 善晴 京都大学, 食糧科学研究所, 助教授 (70203263)
• Keywords: 酵母 / MAPキナーゼ / 細胞周期 / カルシウム / ストレス / Snf1キナーゼ

Research Abstract

出芽酵母のHOG-MAPキナーゼカスケードを構成するHOG1遺伝子やPBS2遺伝子破壊株の示すカルシウム感受性をマルチコピーで抑圧することのできる遺伝子断片を含むいくつかのプラスミドを単離したが、それらを再度、別途構築したhog1 Δ、pbs2 Δ株に導入しカルシウム感受性を検討した結果、再現性を確認することができなかった。その原因については不明である。
一方、HOG-MAPキナーゼ系の下流で機能する遺伝子のクローニングを行ったところ、2-デオキシグルコース-6-リン酸ホスファターゼをコードするDOG2遺伝子を取得した。本遺伝子の発現は、浸透圧ストレスのみならず、酸化的ストレスやグルコース飢餓にも応答して発現誘導された。発現制御機構の詳細な解析から、本遺伝子の発現はSer/Thrキナーゼの一つであるSnf1キナーゼと、MAPキナーゼであるHog1、あるいはMAPキナーゼキナーゼであるPbs2によって協調的に制御されていることを明らかにした。とくに興味深い点は、従来、浸透圧ストレスのみを伝えると考えられてきたHOG-MAPキナーゼ系が、酸化的ストレスをもシグナル伝達し得ることを明らかにした点である。分裂酵母のMAPキナーゼ系(あるいはstress-activated protein kinase系ともいう)は、種々のストレスをシグナル伝達するとともに、細胞周期の制御にも深く関わっていることが知られている。一方、出芽酵母を過酸化水素やスーパーオキシドラジカル発生剤で処理すると、特異的な細胞周期の停止が起こることが報告されている。今回、DOG2遺伝子の発現制御機構の解析を通してHOG-MAPキナーゼ系が酸化的ストレスをもシグナル伝達することができることを明らかにしたことから、本MAPキナーゼ系と細胞周期の研究がより進展することが期待される。

Research Products

• [Publications] Y.Tsujimoto,S.Izawa,and Y.Inoue: "Cooperative regulation of DOG2 encoding 2-deoxyglucose-6-phosphate phosphatase by Snf1 kinase and high-osmolarity glycerol-mitogen-activated protein kinase cascade in stress response of Saccharomyces cerevisiae."Journal of Bacteriology. 182(18). 5121-5126 (2000)