2017 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism of TORC1 activity and function in meiosis using a model organism.
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26440053
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
中嶋 昭雄 神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 准教授 (70397818)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | TORC1 / 減数分裂 / シグナル伝達 / モデル生物 / 分裂酵母 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
TORC1キナーゼは生育環境中の栄養シグナルの変動を感知して，タンパク合成を含む同化作用とオートファジーなどの異化作用をコントロールして細胞の成長や増殖を制御する重要な分子である。本研究ではモデル生物の分裂酵母（S. pombe）を用いて低栄養状態で誘導される減数分裂におけるTORC1の制御メカニズムおよび機能を明らかにし，生殖細胞の分化過程におけるTORC1の分子機能モデルの構築を目指す。
研究代表者は減数分裂時にTORC1が栄養環境非依存的，すなわち内因的な要因により強く上方調節されることを見出している。そのTORC1制御について，減数分裂の各プロセスに関わる分子の遺伝子変異株を用いて活性化に関わる分子の解析を進めた。その中でプロテインキナーゼの一つが減数分裂特異的なTORC1活性化に部分的に関与することを突き止めた。この分子は減数分裂の複数のプロセスに関わることが知られているが，減数分裂初期の機能がTORC1制御に関わることが示唆された。さらに本年度は，別のプロテインキナーゼも，部分的ではあるが減数分裂に関わることを新たに見出した。そのキナーゼは栄養応答性のTORC1制御にも部分的に関わり，減数分裂特異的なTORC1の調節に関与した。
減数分裂時にTORC1を特異的に阻害すると，DNA複製の開始が遅延し，その進行に関わるいくつかの分子のmRNAレベルでの発現異常が認められた。この結果は，TORC1が減数分裂に必要な分子群の発現を転写レベルで制御することを示唆している。さらにRNAseq法を用いて網羅的なmRNA型RNAの発現解析を行ったところ，TORC1阻害により減数分裂初期に多くのRNA分子の発現レベルに有意な影響が見られ，減数分裂期にTORC1により広範な転写システムの調節が行われていることが示唆された。TORC1の下で働く転写調節因子に焦点を絞った解析が必要である。
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