2018 Fiscal Year Annual Research Report

Regulation of Hog1 MAPK by Snf1 AMPK in yeast ER stress response

Research Project

Project/Area Number	16K07336
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	水野智亮筑波大学, 医学医療系, 助教 (80529032)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	小胞体ストレス / キナーゼ / ホスファターゼ / 遺伝子発現制御
Outline of Annual Research Achievements	分泌タンパク質や膜タンパク質は生合成の初期段階に小胞体で糖鎖修飾・ホールディングを受ける。小胞体ではタンパク質の品質管理がおこなわれており、正常タンパク質は小胞体から搬出されるが、不良タンパク質は小胞体に留まる。遺伝的要因や環境変化によって不良タンパク質が小胞体内に蓄積すると（この状態を小胞体ストレスという）、小胞体ストレス応答経路が活性化し、不良タンパク質の解消が効率的におこなわれる。小胞体ストレス応答は、本来、小胞体さらには細胞の恒常性維持機構であるが、その過剰応答・持続的応答は、神経変性疾患・糖尿病など様々な病態形成に関与する。したがって、小胞体ストレス応答経路の制御機構を理解することは生物学的・医学的に極めて重要である。そこで、申請者は、出芽酵母をモデル系として小胞体ストレス応答経路の制御機構を解析している。昨年度、申請者は、Hog1 MAPキナーゼを脱リン酸化・不活性化するPtp2の発現量が小胞体ストレスによって上昇すること、この上昇はMpk1 MAPキナーゼと転写因子Rlm1に依存していることを見出し、小胞体ストレス応答においてMpk1-Rlm1経路がPtp2の転写を活性化しHog1を負に制御していることを明らかにした。今年度、申請者はPtp2のように小胞体ストレスによって発現が上昇するホスファターゼを探索し、カルシニューリンCmp2を見出した。そして、小胞体ストレスによるCmp2の発現量上昇はプロモーターを介しておこなわれていること、Cmp2プロモーターがCmp2の小胞体ストレス応答における機能に重要であることを明らかにした。それに対して、塩ストレス応答において、Cmp2の発現量は上昇せず、その機能にプロモーターは重要でなかった。これらの結果はカルシニューリンの制御機構はストレスの種類によって異なることを示している。