増殖中の分裂酵母細胞におけるリボソーム数制御機構の解析

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17KT0116
• Research Institution: National Institute of Information and Communications Technology
• Principal Investigator: 近重 裕次 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 研究マネージャー (60359081)
• Project Period (FY): 2017-07-18 – 2020-03-31
• Keywords: リボソーム / 分裂酵母

Outline of Annual Research Achievements

リボソームが、細胞増殖に必要なタンパク質を合成するための道具であるなら、リボソームが多ければそれだけ、必要なタンパク質をすみやかに獲得できると考えられるが、一方で、道具としてのリボソームそのものの合成に、多くのリボソームを費やすことにもなる。細胞が与えられた環境での増殖に至適な数のリボソームを維持するには、「リボソームを作るために使われるリボソームの割合」を適切に保つ必要があると考えられる。本課題では、分裂酵母を用いて、増殖細胞における栄養源の増減に応じたリボソーム数維持制御機構の解明を目的としている。これまでに申請者らは、「リボソームを作るために使われるリボソームの割合」を示す指標として、増殖細胞における全mRNAに対するリボソームタンパク質遺伝子のmRNAが占める割合（r-fraction）が、培地中の窒素源濃度の違いに応じて変化することを見出している。本年度は、遺伝子発現制御に関与すると考えられるヒストンアセチル化酵素遺伝子、gcn5、mst2遺伝子破壊株についてDNAマイクロアレイを用いて遺伝子発現解析を行った結果、r-fractionとヒストン修飾との関連が示唆された。加えて、昨年度までに作成した、リボソームタンパク質遺伝子破壊株のうち、増殖能の低下がみられた、4株について遺伝子発現レベルを計測し、リボソームタンパク質遺伝子の低下によるr-fractionの変動を解析した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

前年度に獲得した110株のリボソームタンパク質遺伝子の破壊株について、増殖レベルを検討し、増殖遅延の認められる破壊株について、mRNAレベルの計測を行い、リボソームタンパク質遺伝子破壊によるr-fractionの変化を解析した他、2個のヒストン修飾関連遺伝子群のr-fractionへの関連を解析をすすめたことから計画は、順調に進捗している。

Strategy for Future Research Activity

前年度に引き続き、リボソームタンパク質遺伝子、およびその関連遺伝子群の変異がr-fractionに与える影響を検討する。前年度の結果、r-fractionとヒストン修飾との関連が示唆されたことから、さらにいくつかのヒストン修飾関連遺伝子変異株について解析するとともに染色体全域にわたるヒストン修飾と遺伝子発現レベルとの関連について検討する。

Causes of Carryover

ヒストン修飾関連遺伝子、および、リボソームタンパク質遺伝子、それぞれの変異株における遺伝子発現レベルの計測を進めた結果、おおむね計画通りにすすめることができたが、5万円あまり生じた次年度使用額については、次年度にも相応の使用が見込まれる消耗品費の一部に充当する。