2021 Fiscal Year Annual Research Report
酵母の呼吸代謝から発酵への転換におけるグルコース不活性化の総合理解
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20H02894
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
新谷 尚弘 東北大学, 農学研究科, 教授 (70374973)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 翔貴 東北大学, 農学研究科, 助教 (70845099)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 出芽酵母 / グルコース不活性化 / 発酵 / 好気呼吸 / 膜輸送体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
酵母Saccharomyces cerevisiaeでは培養液中の発酵性炭素源（グルコースなど）が枯渇すると、非発酵性炭素源を利用するための糖新生関連遺伝子群の発現が誘導される。この遺伝子発現にはマスターレギュレーターとして転写因子Cat8が関わっている。前年度に糖新生関連タンパク質のグルコース不活性化を網羅的に解析した結果、グリセロール輸送体Stl1、酢酸輸送体Ady2、転写因子Sip4がグルコース依存的に分解を受けていることが示唆された。本年度、引き続きこれらのタンパク質の分解に関わる解析を実施した。しかし、Sip4については再現性のある結果が得られなかった。Stl1についてはRsp5-Rod1ユビキチンリガーゼ依存的にグルコース不活性化を受けることが明らかにされたため、Stl1中のRod1による認識領域の同定を試みたところ、C末端領域のリシン残基をユビキチン化残基として決定した。Ady2は大腸菌酢酸輸送体SatPとの類似性から、ホモ６量体であることが推測された。多量体膜タンパク質の分解制御に関する研究は少なく、興味が持たれた。各種遺伝子破壊株を用いた解析により、Ady2はエンドサイトーシスを介して分解されることが明らかとなった。Stl1、Ady2に加えて、転写因子Cat8自身もグルコース不活性化を受けることが明らかになった。cat8の分解はプロテアソーム阻害剤で阻害されことから、ユビキチンープロテアソーム系が関与することが示唆された。
乳酸輸送体Jen1のグルコース不活性化不全株を乳酸を単一炭素源として培養したのち、グルコースを添加すると野生株と比べて、わずかに生育が遅れた。グルコース添加10分後のJen1分解不全株のトランスクリプトーム解析を行った。野生株と比べて発現量に変化ある遺伝子が数個検出されたが、グルコース不活性化の生物学的意義を示唆するものではなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ミトコンドリア内膜のコハク酸ーフマル酸交換輸送体Sfc1もグルコース不活性化受けることを示していたが、実験担当者が交代したのち、再現性が取れなくなり、時間を要した。Jen1のグルコース不活性化の生物学的意義を明らかにするためにトランスクリプトーム解析を行ったが、意義のある結果を見出せなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
Ady2、Sfc1のグルコース不活性化の再現性を確認する。Cat8のグルコース不活性化に関わるユビキチンリガーゼを同定するために、既知のユビキチンリガーゼの遺伝子破壊株におけるCat8の分解を網羅的に解析する。
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Research Products
(2 results)
