2016 Fiscal Year Research-status Report
栄養環境とプロテアソーム経路とを連係するシグナル伝達ネットワークの解明
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16K07359
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
武田 鋼二郎 甲南大学, 理工学部, 准教授 (90426578)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | シグナル伝達 / 細胞周期 / タンパク質分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、分裂酵母をモデルとして、栄養環境の変化をプロテアソーム依存的タンパク質分解系に伝えるシグナル伝達ネットワークとその生理的意義を解明することである。分裂酵母のプロテアソームの細胞内局在は、Cut8タンパク質によって制御されている。高温感受性（ts)のcut8変異体では核内でのM期制御因子の分解が遅延し、その結果、M期進行が異常となる。このcut8変異と遺伝学的に相互作用するシグナル伝達因子として、分裂酵母のGreatwallキナーゼ（Gwl）ホモログがあげられる。Gwlはアフリカツメガエル卵抽出液の実験系で、α-Endosulfine (Ensa)をリン酸化し、リン酸化型Ensaが2A型タンパク質脱リン酸化酵素（PP2A)を抑制することで細胞周期の制御に関わることが明らかとなっている。出芽酵母のGwlホモログであるRim15キナーゼは栄養環境を伝えるシグナル伝達経路に関与すること報告されており、申請者のこれまでの研究から分裂酵母のGwlホモログも栄養に関わることを示唆する結果が得られていることから、これらの分子経路を介して細胞外の栄養環境とタンパク質分解系が連繋されている可能性が考えられる。
本研究課題提案時に問題となっていたことは、(1) 栄養環境とプロテアソーム系とを連係されるネットワークの解明、(2) 細胞外の環境変化がプロテアソームを中心とするタンパク質分解系の何に伝達されるのか、という２点であった。
2016年度は、主に(1)に関して研究をおこなった。特に分裂酵母Gwlホモログとcut8変異の遺伝学的相互作用は、分裂酵母EnsaホモログのGwlによるリン酸化とPP2Aの不活性化が関与するのか否か、について遺伝学的な解析をおこなった。また、関与する新規因子を同定する目的でmulticopy suppressorスクリーニングをおこなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
分裂酵母Gwlと、上流で制御する可能性のあるAキナーゼとの関わりを明らかにするため、当初、計画していた生化学的な解析を実行することが出来なかった点をのぞけば、おおむね、計画通りに進捗しているため、このような評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
2016年度におこなった新規の遺伝学的スクリーニングによって、幾つかの興味深い遺伝子がcut8変異のmulticopy suppressorの候補として同定され、その中にはリン酸化シグナル伝達に関わる酵素の遺伝子も含まれている。今後はこれらの因子の解析や、GwlやPP2Aがcut8やプロテアソーム系の何に関与して行くのか、という点について、研究を深めて行く必要がある。
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| Causes of Carryover |
当該年度の研究はおおむね順調に進行したが、質量分析測定の外注をするところまでは進展しなかった。計上した予算は別途の執権消耗品に使用したが、少額、余剰が生じる結果となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2017年度は前年度よりも実験消耗品の計上額が少ない。円滑な研究推敲のために、分子生物学実験の各種キットや抗体などの購入に充てる予定である。
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