2009 Fiscal Year Annual Research Report
増殖静止期の核恒常性維持に関与するユビキチン・プロテアソーム経路因子の解明
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20770167
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| Research Institution | Okinawa Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
武田 鋼二郎 Okinawa Institute of Science and Technology, GO細胞ユニット, 研究員 (90426578)
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| Keywords | ユビキチン / プロテアソーム / タンパク質分解 / GO期 / 酸化ストレス / 細胞周期 / オートファジー / ミトコンドリア |
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| Research Abstract |
分裂酵母をモデル生物として、細胞周期静止期(GO期)におけるユビキチン/プロテアソーム経路の必須機能、特に核恒常性維持における機能に関して探求した。これまでの研究から、静止期においてプロテアソームを阻害すると、(1)核内構造の顕著な異常、(2)細胞質と核への酸化ストレスの蓄積、(3)ミトコンドリアの顕著な減少、という興味深い表現型をともなって致死となる。これらのうち(1)と(2)は静止期においてプロテアソーム系が核の恒常性維持に関わっている事を示唆するものであって、また、細胞増殖期では認められない表現型である事から、静止期細胞の長期生存の維持におけるタンパク質分解系の必須機能の解明への糸口となると思われた。また、(3)のミトコンドリアの減少という興味深い現象は、ミトコンドリアがエネルギー生産の中心であり、その副産物として酸化ストレスを発生するオルガネラであることを考えると、(2)の酸化ストレスの蓄積と深い関連がある事が予想された。
静止期におけるミトコンドリアの大規模な減少はオートファジーによるものであり、ミトコンドリア分解の阻害は静止期細胞の生存期間を著しく減少させた。プロテアソームの失活はミトコンドリアのなんらかの異常を引き起こすと考えられる。そのような条件では酸化ストレス産生が充進するため、ミトコンドリアをオートファジーによって処理し、致死的な酸化ストレスの蓄積を防止する機構が存在するらしい。
プロテアソームの異常がミトコンドリアの異常を引き起こす原因が重要であって今後の課題と言える。ミトコンドリアそのものに直接プロテアソーム系が作用しているというのが最も単純な仮説であるが、プロテアソームによる核の恒常性の維持がミトコンドリアの正常な機能を保つ為に重要となる可能性も十分に考えられる。
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[Journal Article] Synergistic roles of the proteasome and autophagy for mitochondrialmaintenance and chronological life span in fission yeast2010
Author(s)
Takeda, T., Yoshida, M., Kikuchi, S., Nagao, K., Kokubu, A., Pluskal, T., Villar-Briones, A., Nakamura, T., Yanagida, M.
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences 108
Pages: 3540-3545
Peer Reviewed
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