2006 Fiscal Year Annual Research Report

脂質のトラフィックと変換に関する真核微生物システムバイオロジーとその応用

Research Project

Project/Area Number	17208008
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	太田明徳東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助教授 (30125885)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	堀内裕之東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助教授 (00209280) 福田良一東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助手 (50323481)
Keywords	アルカン資化酵母 / 脂質代謝 / チトクロームP450 / パーオキシソーム / Candida maltosa / Yarrowia lipolytica
Research Abstract	1.酵母Saccharomyces cerevisaeのphosphatidylethanolamine (PE)のN-メチル化酵素をコードする2つの遺伝子PEM1とPEM2を破壊した変異株は必須リン脂質ホスファチジルコリン(PC)を培地に与えたコリンに依存して合成する。しかし、培地に鎖長8から12の短鎖脂肪酸を持つPCを添加すると生育できる。そこでdic10PE(アシル鎖として炭素鎖長10の脂肪酸を持つPE)のethanolamineを[^<13>C]メチル化試薬を用いてメチル化して調整した安定同位体標識diC10PCを調製し、これをこの変異株に与えて、培養後に脂質を抽出し、API3000型LC/MS/MSによって標識PCの変化を調べた。添加後20分からアシル鎖として炭素鎖長10と炭素鎖長16の、あるいは10と18の標識PCが出現し、時間の経過と共に炭素鎖長16と16、16と18の標識PCが出現した。この結果は酵母細胞によって短鎖PCのアシル鎖が正常の長さの脂肪酸鎖に取り替えられたことを示しており、酵母におけるPCの脂肪酸鎖のリモデリングシステムの存在を初めて明らかにした。 2.上記リモデリング系に働く酵素をコードする遺伝子をS.cerevisiaeにおいて検索中である。 3.アルカン、脂肪などを炭素源として利用して生育できる酵母Yarrowia lipolyticaにおいて、アルカンの初発酸化はアルカン誘導型チトクロームP450によって行われる。そのうちの代表的なものをコードするALK1のプロモーター上のn-アルカンによる誘導発現に必要な配列ARE1がある。ARE1に結合するbHLHモチーフを持つ転写活性化因子Yas1pとYas2pを同定した。さらにYas2pに結合する転写抑制因子としてYas3pを見いだした。YAS3を欠損する変異株ではALK1はアルカンの有無にかかわらず高発現していた。YAS3の発現はYas1pとYas2pの支配下にあり、ALK1の発現がこれら転写因子の発現調節ループの下にあることが示唆された。また、Y.lipolyticaが個の有する12種のALK遺伝子の発現をRT-PCR法によって解析し、これら遺伝子の発現調節は一様でなく、3種ないし4種の調節パターンに大別されることが示された。