研究課題
基盤研究(B)
本研究計画では、出芽酵母細胞の形態形成が正しく起きるメカニズムに迫るために、(1)細胞壁合成チェックポイント制御機構、(2)細胞周期依存的な成長様式の切り替え機構、を分子レベルで解明することにした。細胞周期は、細胞周期チェックポイントと呼ばれるフィードバック機構によって厳密な制御を受けている。これまでに出芽酵母では、DNA損傷やDNA複製、アクチン細胞骨格、スピンドル形成やスピンドルの位置などをモニターするチェックポイント機構が次々と明らかにされてきたが、他にも未知のチェックポイント機構が存在している可能性も指摘されてきていた。そうした中で、研究代表者らは細胞壁合成欠損株の解析を行い、細胞壁合成をモニターする新規のチェックポイントを発見した。細胞壁合成欠損による細胞周期の停止を観察し、細胞壁合成チェックポイント異常株の単離から、チェックポイント制御機構のメカニズムを解析した。その結果、細胞壁チェックポイント機構は細胞壁合成停止に応答して、ダイナクチン複合体とフォークヘッドファミリーに属する転写因子が働いて、Clb2pの発現を転写レベルで抑制し、これによりM期の前で細胞周期が停止していることが明らかになった。一方、細胞周期依存的な成長様式の切り替え機構では、異常な先端成長を示す変異株の同定を行い、細長い変異株の先端成長パターンの解析から、これらの変異株の遺伝子産物は、(i)成長方向の決定に重要と考えられているタンパク複合体(ポラリソーム)の構成因子、(ii)細胞形態を内側から規定するアクチン細胞骨格の構成因子、(iii)細胞形態を外側から規定する細胞壁のリモデリング因子のいずれかであることが確認され、これらの要素が先端成長の進行に必須であることがわかった。
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