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2014 Fiscal Year Annual Research Report

化学量不均衡を避けるメカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 26290069
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

守屋 央朗  岡山大学, その他部局等, 准教授 (60500808)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 牧野 能士  東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (20443442)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords化学量不均衡 / 酵母 / ユビキチンープロテアソーム系
Outline of Annual Research Achievements

研究代表者らはこれまでの研究で、タンパク質複合体の構成成分の不均衡(化学量不均衡)が細胞システムを容易に破綻させる原因となることを明らかにした。一方、そのような破綻の原因となる複合体は細胞中にわずかにしか存在せず、多くの複合体の化学量不均衡は何らかの分子メカニズムにより回避されていることが予想された。本研究ではその候補と考えらえる、過剰な複合体サブユニットの速やかな分解と分子シャペロンによる隔離が、どのような複合体の化学量不均衡を回避するために働いているのか、その全体像を明らかにする。本研究ではgTOW法とタンパク質発現量の測定(解析1)、破壊株における限界コピー数の測定(解析2)を中心的な実験手法とする。

平成26年度には、第一染色体の54の遺伝子を最初の対象として解析を行い、5つ遺伝子が不均衡が回避されているターゲットであることを見出した。また、不均衡回避のメカニズムとしてユビキチンープロテアソーム系が働いていることをあきらかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

第一染色体上で不均衡が回避されている対象となる遺伝子のスクリーニングを終了し、新しく5つの遺伝子(タンパク質)が化学量不均衡を回避するターゲットとなっていることを同定することが出来た。また、このメカニズムとしてユビキチン―プロテアソーム系による積極的なタンパク質分解が働いていることを示すことが出来き、概ね研究計画通りに進行した。

Strategy for Future Research Activity

今後は、上記5つのタンパク質が含まれる複合体全てに対して、化学量不均衡を回避するメカニズムが働いているかを調査し、発見した現象の一般性を検証する。また、化学量不均衡がどのようなメカニズムによって感知され、ユビキチンープロテアソーム系での分解に引き継がれていくのかを明らかにする。

Causes of Carryover

本研究費で雇用予定だった研究支援者の雇用開始が半年遅れたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究支援者の人件費として使用する計画である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Aneuploid proliferation defects in yeast are not driven by copy number changes of a few dosage-sensitive genes2015

    • Author(s)
      Bonney ME, Moriya H, Amon A
    • Journal Title

      Genes Dev

      Volume: 29 Pages: 898-903

    • DOI

      10.1101/gad.261743.115

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Small Toxic Protein Encoded on Chromosome VII of Saccharomyces cerevisiae2015

    • Author(s)
      Makanae K, Kintaka R, Ishikawa K, Moriya H
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10 Pages: e0120678

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0120678

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 細胞の持つタンパク質発現のキャパシティーを測る2015

    • Author(s)
      守屋央朗
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山県・岡山市
    • Year and Date
      2015-03-29 – 2015-03-29
    • Invited
  • [Presentation] Systematic identification of proteins whose expressions are compensated upon expression perturbation in Saccharomyces cerevisiae2015

    • Author(s)
      Koji Ishikawa
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Meeting Systems Biology: Global Regulation of Gene Expression 2015
    • Place of Presentation
      Puerto Rico, USA
    • Year and Date
      2015-01-28 – 2015-02-01
  • [Presentation] 出芽酵母における遺伝子発現量の乱れを補正する機構のシステマティックな解析2014

    • Author(s)
      石川浩史
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県・横浜市
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] タンパク質発現量の限界を決める要素は何か?2014

    • Author(s)
      守屋央朗
    • Organizer
      「細胞を創る」研究会7.0
    • Place of Presentation
      東京都・文京区
    • Year and Date
      2014-11-14 – 2014-11-14
    • Invited
  • [Presentation] 細胞システムのロバストネスを測る2014

    • Author(s)
      守屋央朗
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都府・京都市
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-15
    • Invited
  • [Presentation] 細胞システムのロバストネスを測る2014

    • Author(s)
      守屋央朗
    • Organizer
      「制御・情報理論による生物システムのロバストネス解析と設計」第1回公演
    • Place of Presentation
      東京都・文京区
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-18
    • Invited
  • [Presentation] 遺伝子発現量の乱れを補正する機構のシステマティックな解析2014

    • Author(s)
      石川浩史
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第47回研究報告会
    • Place of Presentation
      東京都・文京区
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-03
  • [Presentation] タンパク質の発現量の限界を測る。2014

    • Author(s)
      守屋央朗
    • Organizer
      日本プロテオーム学会2014年会
    • Place of Presentation
      茨城県・つくば市
    • Year and Date
      2014-07-17 – 2014-07-17
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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