2020 Fiscal Year Annual Research Report
生体膜スフィンゴ脂質の代謝破綻から細胞を守る新規救済機構の解明
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18H02139
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
谷 元洋 九州大学, 理学研究院, 准教授 (20452740)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石橋 洋平 九州大学, 農学研究院, 助教 (90572868)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | スフィンゴ脂質 / 複合スフィンゴ脂質 / セラミド / 出芽酵母 / 救済機構 / ストレス応答 / シグナル伝達系 / 構造多様性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、スフィンゴ脂質の代謝破綻による細胞機能異常発現とそれに対する救済機構に関して、以下の成果を得た。
(1) 複合スフィンゴ脂質減少による生育阻害を救済するHOG経路の最終標的因子として、新たにトレハロース-6-リン酸からトレハロースを生成する遺伝子TPS2を同定した。解析の結果TPS2は、トレハロースではなくトレハロース-6-リン酸の量を制御することで、複合スフィンゴ脂質減少下で救済効果を発揮することが示唆された。
(2) これまでにプロテインキナーゼA (PKA)を活性化させる遺伝子変異が、複合スフィンゴ脂質減少下での生育損傷を促進することを見出していた。本研究では、PKAが複合スフィンゴ脂質破綻下においてHog1 (HOG経路のMAPK)のリン酸化を抑制すること、さらにHog1下流の転写因子であるMsn2/4を抑制することを見出した。これらのことよりPKAは、複合スフィンゴ脂質破綻下での救済機構の適正な活性調節に寄与することが考えられた。
(3) 出芽酵母において複合スフィンゴ脂質は15種類のサブタイプに分類される。本研究では、スフィンゴ脂質代謝酵素の欠損を組み合わせ、様々な複合スフィンゴ脂質のサブタイプが抜け落ちた複合スフィンゴ脂質構造多様性破綻ライブラリーを構築した。ライブラリーの表現型解析の結果、複合スフィンゴ脂質が一種類のみとなった変異株では、種々の環境ストレスに対する耐性能が著しく低下することが明らかとなった。またこの変異株では、Msn2/4およびCell wall integrity経路の恒常的活性化が観察され、複合スフィンゴ脂質の構造多様性破綻下でこれらのシグナル系が救済機構として機能することが示唆された。またこの変異株では、HOG経路の活性は亢進されておらず、Msn2/4の恒常的活性化はHOG経路非依存的であることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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