出芽酵母ミオシン分子の機能制御機構の解析

• 研究課題/領域番号: 12030201
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 鎌田 このみ 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助手 (80312354)
• 研究分担者: 山本 隆晴 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助手 (80312346) ; 田中 一馬 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (60188290)
• 研究期間 (年度): 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 2000年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: 出芽酵母 / タイプIミオシン / アクチン / 温度感受性変異

研究概要

出芽酵母タイプIミオシン分子の機能制御機構を解明するために、本研究ではまず、タイプIミオシンのtail部分に変異を持つコンディショナルな機能欠損変異株を作製した。出芽酵母はタイプIミオシン分子をコードする2つの遺伝子MYO3,MYO5を有し、両者を共に破壊した株は著しい増殖遅延を示す。変異誘発PCR法によりtail部分にランダムに変異を導入したMYO5^*を組み込んだプラスミドを用いて、myo3myo5二重変異株を形質転換し、30℃での増殖は回復するが、37℃では増殖不能あるいは著しい遅延を起こす株を探索した。その結果6種類の温度感受性変異株を得ることに成功した。これら6種の変異株は全てアクチンの局在が異常になっていた。また、これらの変異株において、変異タンパク質の高温での安定性を検討した。その結果、低温では野生型と差異が認められないが高温では非常に不安定となるもの(Myo5-218p)、逆に温度に関わらず野生型よりもむしろ安定に存在するもの(Myo5-360p)が存在した。変異タンパク質がより安定に存在するMyo5-360pについてはGFPとの融合タンパク質を作製し、細胞内局在を調べたところ、正しく局在できなくなっていた。
次に、高温で変異タンパク質が不安定になるmyo5-218を用いて、新たな変異により高温での増殖を回復する復帰変異株を分離した。分離した変異は優性の変異であり、原因遺伝子を同定したところ、膜貫通領域と、C2領域と呼ばれる種々のタンパク質に広く存在が知られている領域を持ったYML072cであることがわかった。Yml072cpに特定の1アミノ酸変化が生ずることによって、タイプIミオシンの機能欠損により起こる増殖障害を克服する事ができると考えられる。今後、さらにこの遺伝子産物の細胞内での役割を解明することにより、タイプIミオシンの生理機能を明らかにできる。