2020 Fiscal Year Annual Research Report
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19K22283
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
川向 誠 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (70186138)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松尾 安浩 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (70596832)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | 分裂酵母 / 細胞溶解 / ウラシル / アデニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は単細胞集団の「生存戦略」を「細胞死」の観点から、分裂酵母を用いて行った。本研究の発端は、ウラシル合成に必須なUra4を欠損した分裂酵母はウラシルが枯渇すると、劇的に細胞が溶解することを発見したことに始まる。この時、分裂酵母は単に収縮して死んでいるわけではなく、破裂して内容物を放出して劇的に細胞溶解している。この現象は細胞が栄養源を枯渇した際に、自身を溶解させ、一部の生存した細胞に栄養を提供することで、細胞集団としての生き残るための生存戦略だと捉えることができる。つまり、１つ１つの細胞が死んでも、他の細胞に栄養を分け与えて種を保存するための生存戦略である。高等動物におけるアポトーシス死があるが、単細胞生物では、生存を賭けた積極的な「細胞死」の仕組みがあると考えている。分裂酵母のura4欠損株でade6-M210の変異を持つ株が，YPD培地での細胞溶解を抑圧し，YPAD培地では細胞溶解を起こしている結果を得た。そこで，アデニンの要求性と細胞溶解抑圧現象に関連があると考え，アデニン要求性を示す変異体，ade1，ade2-17，ade3，ade4，ade5，ade6-M26，ade6-M216，ade6-M375，ade7-L465，ade10とura4欠損株の２重変異体を作製し，細胞の観察を行った。その結果ade6-M26，ade6-M216，ade6-M375，ade7-L465の変異を持つ株では，アデニン添加の有無に関わらず，細胞溶解を抑圧した。Ade6 は、IMP合成の6段階目の反応を触媒し，5－アミノイミダゾールリボシドの炭素化反応を触媒し，Ade7は次の反応を触媒する。ade6とade7変異体では，ポリリボシルアミノイミダゾールが蓄積することで赤色を呈することで知られていることから，この化合物の蓄積が細胞溶解に影響している可能性が考えられた。
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