2012 Fiscal Year Annual Research Report
酵母の有機溶媒耐性・多剤耐性における転写因子の機能解明
| Project/Area Number |
12J03819
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
西田 奈央 京都大学, 農学研究科, 特別研究員DC2
|
|---|
| Keywords | 有機溶媒耐性 / 多剤耐性 / 酵母 / 細胞壁 / 転写因子 / ABCトランスポーター |
|---|
| Research Abstract |
(1)細胞壁の有機溶媒耐性・多剤耐性への関与
有機溶媒耐性酵母KK-211株で転写量が上昇した遺伝子群の中で、実際に耐性へ関与している遺伝子の同定を行った。過剰発現株を構築して各種有機溶媒耐性の変化を調べた。結果、疎水性・親水性有機溶媒耐性の両方に関与するものと、疎水性有機溶媒への耐性のみに関与するものを特定した。この成果は、ABCトランスポーターの有機溶媒耐性への関与の成果と合わせて、15th European Congress on Biotechnologyで学会発表をしたとともに、Journal of Biotechnology誌に受理された。
(2)多剤耐性と有機溶媒耐性の比較
酵母の有機溶媒耐性機構を、多剤耐性機構と比較により調べた。まず、多剤耐性の主要な経路であるPDR経路の有機溶媒耐性への関与を調べた。PDR経路の下流に存在する薬剤排出ポンプPdr5pの有機溶媒耐性への関与を過剰発現株により調べ、Pdr5pが有機溶媒耐性にも有効であることを示した。PDR経路の他の因子の結果も併せ、PDR経路は有機溶媒耐性に関与すると結論づけた。
次に、(1)で有機溶媒耐性への関与を示した細胞壁タンパク質の、多剤耐性への関与を調べた。遺伝子欠損株の各種薬剤に対する耐性を調べたところ、1種類の薬剤以外の耐性は低下しなかった。以上より細胞壁タンパク質は薬剤耐性にはほぼ関与しないと結論づけた。さらに特定した遺伝子はPDR経路の制御下にはなかった。
以上より、有機溶媒耐性には、多剤耐性と共通のPDR経路と、細胞壁の誘導発現を引き起こす特有の経路の関与があることを示せた。
(3)転写制御の対象となる遺伝子の選択機構
PDREという、転写因子Pdr1p及びホモログPdr3pが認識するDNA上の配列が転写制御に果たす役割を調べた。認識配列PDREは、5種類の配列の違いが知られている。1つのPDREを相同組換えにより5種類の配列に変化させて、下流の転写量の変動を調べた。すると、配列間、またPdrlpとPdr3p間で転写変動のパターンに違いが見られた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「細胞壁の有機溶媒耐性・多剤耐性への関与」については、酵母の有機溶媒に関与しているタンパク質を決定し、成果をEuropean congress of Biotechnologyという国際会議で発表するとともにJournal of biotechnology誌に論文発表した。「有機溶媒耐性と多剤耐性機構の比較研究」では、酵母の有機溶媒耐性と多剤耐性における共通な経路と相違な経路と見出した。この成果は論文投稿間近である。さらに、多剤耐性・有機溶媒耐性の両方に関与する転写因子Pdrlpの転写制御機構についても研究を進め、興味深い結果が出てきている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、研究計画にも記載している通り、転写因子Pdrlpの転写制御機構の解明に注力する。現在行っている(3)の転写制御の対象となる遺伝子の選択機構の研究に関し、配列間の転写量の差を生み出す分子の決定を行う。加えて、クロマチンやDNA修飾の関与も調べる。さらにPdrlp,Pdr3pの差を示唆する結果も得られているので、多剤耐性ではほぼ共通の作用しか見出されていない転写因子Pdrlp,Pdr3pの機能の差別化、及びその機構を調べる。また、Pdrlpの転写活性化に関わると予想される因子を、Pdrlpの共免疫沈降で回収し決定する。野生型Pdrlpのみに結合し1アミノ酸変異型Pdrlpには結合しない因子を決定して、転写抑制因子の候補として、欠損株でPdrlpへの活性の影響を調べる予定である。以上の研究により、転写因子Pdrlpの転写制御機構の包括的な理解を目指す。
|
