遺伝学的解析による分裂酵母をモデル材料としたTORシグナル経路の解明

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16570114
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 瓜谷 眞裕 静岡大学, 理学部, 助教授 (40193974)
• Keywords: 分裂酵母 / TORシングル経路 / 遺伝学 / ラパマイシン / たんぱく質キナーゼ / 温度感受性変異株

Research Abstract

TORはヒトから酵母まで広く存在するタンパク質キナーゼであり、栄養状況に応じて細胞の増殖と成長を制御する新たなシグナル経路の中心を担う。最近、腫瘍抑制遺伝子の産物(TSC1、TSC2)がTORを制御することがわかり、TORは癌治療の視点からも注目を集めている。分裂酵母は遺伝学が使える利点があるだけでなく、TORの上流がヒトと似ていることから、TOR経路の制御機構を研究するための良いモデル生物である。さらに分裂酵母での研究は腫瘍の発生機構の理解と治療法の開発にも貢献しうる。そこで、分裂酵母をモデル材料に用い遺伝学的手段によりTORシグナル経路の研究を行った。
まず、TOR2の温度感受性変異株を取得した。TOR2のC末領域には、キナーゼドメインがあるので、その部分をmutagehic PCRによって増幅して変異の入った断片を得、これを野生型株に導入することでTOR2の温度感受性変異株を得た。この株は、許容温度下では正常に増殖したが、非制限温度下では増殖しなかった。この細胞は丸くて小さな細胞であり、フローサイトメトリー解析よりG1期のものがかなり見られた。これらの性質は窒素源飢餓で表れる細胞の特徴と一致し、このことは、TOR2が増殖に必要でありTOR2の不活性下が窒素源飢餓応答を引き起こすことを示唆した。実際に、非制限温度下ではisp6やste11など、窒素源飢餓で発現誘導される遺伝子の発現が誘起されていた。また、窒素源飢餓で引き起こされる性分化も非制限湯度下で見られ、これらの結果は上記の考察を支持する。TOR2経路の分子的解析をするため、現在、TOR2温度感受性変異株のハイコピーサプレッサー遺伝子の取得と解析を行っている。