2004 Fiscal Year Annual Research Report
Ca2+シグナルによる酵母の細胞周期制御機構およびその生理機能に関する研究
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14206012
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| Research Institution | HIROSHIMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
宮川 都吉 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 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, 教授 (30243603)
水沼 正樹 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (10343295)
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| Keywords | Saccharomyces cerevisiae / Ca^<2+>シグナル伝達 / カルシニューリン / 細胞周期制御 / S-アデノシルメチオニン / 細胞周期チェックポイント / プロテインキナーゼC / 浸透圧応答経路 |
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| Research Abstract |
Ca^<2+>シグナルによる酵母の細胞周期制御の詳細な機構及び生理的意義を解明するために、このシグナル経路に欠陥を有する変異株(scz変異と命名)を多数取得し、順次解析を行っている。今年度は、おもにscz13株およびscz6株について解析を行った。おもな成果は次の通り。
(1)scz13株の解析結果:scz13株の変異を相補する遺伝子を取得して解析した結果、同変異はS-アデノシルホモシステイン(AdoHcy)遺伝子(SAH1)における変異であることが明らかになった。本株は野生株に比較して細胞内のAdoHcyおよびAdoMetを著しく蓄積しており、細胞周期G1期における遅延が観察された。細胞内AdoHcyおよびAdoMetレベルの上昇により、CLN2およびSWE1遺伝子の発現が著しく抑制されたことから、Ca^<2+>シグナルによる細胞周期制御抑制機構が明らかになった。AdoHcyおよびAdoMetレベルによる細胞周期制御を明らかにしたのは、これが最初である。さらに、AdoHcyおよびAdoMetによる発現制御を受ける遺伝子を明らかにした。
(2)scz6株の解析結果:scz6株の変異を相補する遺伝子を取得して解析の結果、同変異はプロテインキナーゼCをコードする遺伝子(PKC1)における変異であることが明らかになった。酵母のPkc1pは、Mpk1MAPキナーゼ経路の活性化を介して細胞壁合成を制御していることが良く知られるが、scz6変異は、これとは別の機構によりG1サイクリン(Cln2pなど)の発現制御を通してFアクチンの極性化を制御していることが明らかになり、Pkc1pの新規経路を提示した。
scz変異株の解析とは別に、カルシニューリンと浸透圧応答(HOG)経路が拮抗的に細胞増殖を制御することを明らかにした。カルシニューリンは、出芽部位におけるアクチン極性化を負に制御し、HOG経路はアクチン極性化後の芽の形成を正に制御することを明らかにした。本機構は、浸透圧変化に対応し、出芽を調節する重要な増殖制御機構である。
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