2020 Fiscal Year Annual Research Report
Cell processing capacity explored by expression limits of proteins
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18K19300
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
守屋 央朗 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (60500808)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
紀藤 圭治 明治大学, 農学部, 専任准教授 (40345632)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 酵母 / 過剰発現 / 処理能力 / タンパク質負荷 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
背景と目的： タンパク質はその機能発現の過程で、合成・折りたたみ・輸送・分解など様々なプロセスで処理を受ける。これらのプロセスは、そこに割かれてい る資源の量に依存して、異なった処理能力を持っていると考えられる。しかし、これまで細胞内プロセスの処理能力が調べられたことはない。本研究では、研究者らが開発してきた、タンパク質の限界発現量(増殖を阻害するぎりぎりの発現量)が測れる遺伝子つなひき法とタンパク質定量により、出芽酵母の特定のプロ セスで処理されるタンパク質のうち最も高い限界発現量を持つものを同定し、それを指標タンパク質とすることで、細胞内のプロセス―特にタンパク質合成と輸送プロセスの処理能力を明らかにする。本研究から、細胞内プロセスの処理能力という細胞の新しい側面が見えてくるとともに、処理能力への過負荷という、タ ンパク質の過剰発現による増殖阻害の全く新しいメカニズムが提唱される。さらに本研究の成果は、細胞工学に革新をもたらすとともに、新しい概念に基づいた 癌治療の標的の発見につながる可能性がある。
研究実績： 本年度は、これまでタンパク質合成の指標タンパク質だと考えられてきた蛍光タンパク質に焦点をあて、合成の処理能力の限界が発生したときにどのような影響が細胞にもたらされるかを調査した、その結果、予想外に特定の蛍光タンパク質はそれぞれの性質に基づいて細胞機能に負荷をかけることがわかり、そのメカニズムの一旦も解明できた。さらにこれを追求することで、真にタンパク質合成のみに負荷をかけていると思われる指標蛍光タンパク質をを見いだすことができ、このタンパク質を限界発現量まで発現している細胞の解析から、タンパク質合成への負荷がどのような細胞応答を引き越すのかについて糸口をつかむことに成功した。
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Research Products
(13 results)
