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2022 Fiscal Year Research-status Report

Transcriptional regulation of vesicular trafficking through lipid metabolism

Research Project

Project/Area Number 21K19088
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

船戸 耕一  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 准教授 (30379854)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中川 強  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (30202211)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
KeywordsCOPII小胞 / YIP3 / 多コピーサプレッサー / 酵母 / シロイヌナズナ
Outline of Annual Research Achievements

昨年度、COPII小胞の形成を負に制御する2つの候補遺伝子TRF5とYIP3を同定した。TRF5はnon-canonicalポリAポリメラーゼをコードする遺伝子で、YIP3はCOPII小胞に局在する機能未知タンパク質をコードする遺伝子である。そこで、本研究では、後者の遺伝子に着目し、昨年度作製したYIP3とSEC12遺伝子との二重変異株を用いて、COPII小胞を介したタンパク質の輸送におけるYIP3の役割を解析した。その結果、YIP3の破壊はsec12-4変異の輸送障害を部分的に抑圧することが分かり、YIP3がCOPII小胞を介した小胞輸送を負に制御している遺伝子であることが示唆された。また、転写因子の欠損株で発現が大きく変動した220の遺伝子の内、発現が増加した47遺伝子について、sec12-4変異株にプラスミドを形質転換し、過剰発現させて表現型を抑圧する多コピーサプレッサーをスクリーニングし、COPII小胞の形成を正に制御する候補遺伝子の取得も試みた。その結果、メチオニン代謝に係る多数の遺伝子が多コピーサプレッサーとして機能することが明らかとなった。さらに、YIP3の遺伝子産物と物理的相互作用することが知られているレティキュロンタンパク質をコードする遺伝子RTN1を破壊させたsec12-4変異との二重変異株の作製も行った。シロイヌナズナの解析においては、YIP3ホモログの破壊株とSEC23破壊株の掛け合わせによって二重変異株の作製を現在進めている。YIP3ホモログのひとつであるAtPRA1.B3の破壊株は、花粉壁の外層を構成するエキシンが異常になっており、SEC23破壊株と同じ表現型を示すことが分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では、昨年同定したCOPII小胞の形成を負に制御する候補遺伝子YIP3の役割について、YIP3とSEC12遺伝子との二重変異株を用いて遺伝学的に解析した。その結果、YIP3がCOPII小胞を介した小胞輸送を負に制御している遺伝子であることが示唆された。また、COPII小胞の形成を正に制御する候補遺伝子も取得するため、sec12-4変異による表現型を抑圧する多コピーサプレッサーをスクリーニングし、メチオニン代謝に係る遺伝子が多コピーサプレッサーとして機能することを見出すことができた。さらに、本年度の計画であった、YIP3の遺伝子産物と物理的相互作用することが知られているレティキュロンタンパク質をコードする遺伝子RTN1を破壊させたsec12-4変異との二重変異株も作製できた。以上の結果から、ほぼ当初の計画通り、順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

2022年度で作製したRTN1遺伝子とSEC12遺伝子との二重変異株を用いて、COPII小胞形成におけるRTN1の役割について解析を行う。また、多コピーサプレッサーとして取得されたメチオニン代謝関連遺伝子がCOPII小胞の形成にどのように関わっているかについても調べる予定である。さらに、シロイヌナズナの二重変異株の作製も継続して行い、作製が完了次第、表現型の解析を行う。

  • Research Products

    (22 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (18 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Targeted expression of bgl23-D, a dominant-negative allele of ATCSLD5, affects cytokinesis of guard mother cells and exine formation of pollen in Arabidopsis thaliana.2023

    • Author(s)
      Hossain MF, Dutta AK, Suzuki T, Higashiyama T, Miyamoto C, Ishiguro S, Maruta T, Muto Y, Nishimura K, Ishida H, Aboulela M, Hachiya T, Nakagawa T.
    • Journal Title

      Planta

      Volume: 257 Pages: 64-82

    • DOI

      10.1007/s00425-023-04097-0

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] GPI アンカー型タンパク質の選別輸送の品質管理2023

    • Author(s)
      花岡 和樹,黒川 量雄,船戸 耕一
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 95 Pages: 1-6

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2023.95

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 構造依存的なセラミドの選別輸送機構の解明2023

    • Author(s)
      花岡和樹、池田敦子、船戸 耕一
    • Organizer
      日本農芸化学会2023 年度(令和 5 年度)[広島]大会
  • [Presentation] セラミド非小胞輸送に関与するTricalbinの結合脂質解析2023

    • Author(s)
      池田敦子、Philipp Schlarmann、船戸 耕一
    • Organizer
      日本農芸化学会2023 年度(令和 5 年度)[広島]大会
  • [Presentation] GPI(グリコシルホスファチジルイノシトール)リモデリングに関与する新規遺伝子の同定2022

    • Author(s)
      花岡和樹、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      日本農芸化学会中四国支部第62回講演会
  • [Presentation] 遺伝子発現レベルから分析するMCSの機能2022

    • Author(s)
      櫻木桂子、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      日本農芸化学会中四国支部第62回講演会
  • [Presentation] セラミドの炭素鎖長が小胞体からのセラミドの選別輸送に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      花岡和樹,池田敦子,船戸耕一
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度中四国支部大会(第63回講演会)
  • [Presentation] TORC1活性に必要な液胞膜Loドメインの形成における膜接触部位の役割2022

    • Author(s)
      櫻木桂子、關川裕一郎、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第55回研究報告会
  • [Presentation] GPI(グリコシルホスファチジルイノシトール)リモデリングに関与する新規遺伝子の同定と機能解析2022

    • Author(s)
      花岡和樹、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第55回研究報告会
  • [Presentation] 脂質代謝を介したCOPⅡ小胞形成制御機構の解析2022

    • Author(s)
      池間諒子、池田敦子、Isabelle Riezman、Howard Riezman、船戸耕一
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第55回研究報告会
  • [Presentation] Nitrogen network kinase Nnk1は小胞輸送を介したスフィンゴ脂質合成に関与する2022

    • Author(s)
      佐野美咲、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第55回研究報告会
  • [Presentation] 脂質組成に制御される COP II 小胞形成段階の解析2022

    • Author(s)
      池間諒子、池田敦子、Isabelle Riezman、Howard Riezman、船戸耕一
    • Organizer
      第39回 YEAST WORKSHOP
  • [Presentation] メチオニン関連遺伝子による COPⅡ小胞輸送制御機構の解明2022

    • Author(s)
      藤内孝樹、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      第39回 YEAST WORKSHOP
  • [Presentation] COPⅠ小胞輸送のジアシルグリセロール(DAG)による制御機構2022

    • Author(s)
      伊藤栞、李航慶、楊舒茵、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      第39回 YEAST WORKSHOP
  • [Presentation] Fmp48 キナーゼが TORC2 シグナリングに関与する可能性の発見2022

    • Author(s)
      後田梨緒、池田拓真、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      第39回 YEAST WORKSHOP
  • [Presentation] TORC1 関連キナーゼ Nnk1 は小胞輸送を介したスフィンゴ脂質合成に関与する2022

    • Author(s)
      佐野美咲、平松友貴、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      第39回 YEAST WORKSHOP
  • [Presentation] スフィンゴ脂質鎖長がオルガネラの形態や量に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      佐々木咲、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      第39回 YEAST WORKSHOP
  • [Presentation] GPI(グリコシルホスファチジルイノシトール)リモデリングに関与する新規遺伝子の同定2022

    • Author(s)
      花岡和樹、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      第39回 YEAST WORKSHOP
  • [Presentation] 酵母のストレス耐性における膜接触部位の役割に関する研究2022

    • Author(s)
      櫻木桂子、Philipp Schlarmann、金井宗良、柴田智子、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      第39回 YEAST WORKSHOP
  • [Presentation] Investigating the formation and function of a threeorganellar ER-Golgi-Lipid droplet contact site in yeast.2022

    • Author(s)
      Philipp Schlarmann、池田敦子、船戸耕一
    • Organizer
      第39回 YEAST WORKSHOP
  • [Book] つくると食べるをつなぐサイエンス: 最先端の生物生産学図鑑2022

    • Author(s)
      三本木至宏 (監修), 中村隼明 (編集), 松崎芽衣 (編集), 坂井陽一 (編集), 妹尾あいら (編集), 平山真 (編集), 藤井創太郎 (編集), 山本祥也 (編集), 若林香織 (編集)、浅岡聡(執筆)、船戸耕一(執筆)、その他
    • Total Pages
      129
    • Publisher
      恒星社厚生閣
    • ISBN
      9784769916857
  • [Remarks] タンパク質の選別輸送の品質管理 ~糖脂質(GPIアンカー)のリモデリングによる制御~

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/news/70644

URL: 

Published: 2023-12-25  

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