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化学量不均衡を避けるメカニズムの解明(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 15KK0258
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 システムゲノム科学
研究機関岡山大学

研究代表者

守屋 央朗  岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 准教授 (60500808)

研究協力者 Boone Charles  University of Toronto, Donnelly Centre for Cellular and Biomolecular Research, Professor
Knop Michael  University of Heidelberg, ZMBH, Professor
研究期間 (年度) 2016 – 2018
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
キーワード細胞 / 過剰発現 / 化学量不均衡 / 酵母 / システム生物学 / イメージング / 蛋白質 / 発現制御 / プロテオーム / 微生物
研究成果の概要

細胞内のタンパク質の発現量は精密に調整されていることが知られている。この量が乱れると時として細胞の機能に害をおよぼすが、そのメカニズムについてはほとんどわかっていない。本研究では、量の乱れの中でも過剰発現が引き起こす害について、国際共同研究による大規模な遺伝子探索により明らかにすることを目指した。その結果、過剰発現による増殖阻害を亢進したり回避したりする一群の変異体を取得することができた。さらに過剰発現が特殊な条件で増殖に有利になるような遺伝子を体系的に取得する手法の確立も行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は「細胞内にあるタンパク質の存在量はどのような制約によって決まっているか?」という問いに迫るものであり、生命の基本的構成原理の解明を目指している。本研究の成果によりタンパク質の発現量の制約を知る手がかりとなる一群の変異体を得ることが出来た。

タンパク質の過剰は癌や神経変性疾患などで散見される特徴である。本研究の成果はこれらの病態を理解する手助けとなるだろう。また、細胞工学では有用タンパク質の大量生産が求められる。本研究の成果は細胞の増殖阻害を避けながら有用タンパク質を大量生産する技術の基礎となると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 備考 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] ハイデルベルク大学(ドイツ)2017

    • 年月日
      2017-08-28
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] トロント大学(カナダ)2016

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimating the Protein Burden Limit of Yeast Cells by Measuring Expression Limits of Glycolytic Proteins.2018

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, Y., Makanae, K., Hasunuma, T., Ishibashi, Y., Kito, K., Moriya, H.
    • 雑誌名

      Elife

      巻: 7

    • DOI

      10.7554/elife.34595

    • NAID

      120006501235

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Genetic Analysis of Signal Generation by the Rgt2 Glucose Sensor of Saccharomyces cerevisiae2018

    • 著者名/発表者名
      Scharff-Poulsen Peter、Moriya Hisao、Johnston Mark
    • 雑誌名

      G3

      巻: 8 号: 8 ページ: 2685-2696

    • DOI

      10.1534/g3.118.200338

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessing phagotrophy in the mixotrophic ciliate Paramecium bursaria using GFP-expressing yeast cells2017

    • 著者名/発表者名
      Miura T, Moriya H, Iwai S.
    • 雑誌名

      FEMS Microbiol Lett.

      巻: 364 号: 12 ページ: 12-12

    • DOI

      10.1093/femsle/fnx117

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Post-translational dosage compensation buffers genetic perturbations to stoichiometry of protein complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Ishikawa, Koji Makanae, Shintaro Iwasaki, Nicholas T. Ingolia, Hisao Moriya
    • 雑誌名

      PLoS Genetics

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: e1006554-e1006554

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1006554

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cellular growth defects triggered by an overload of protein localization processes2016

    • 著者名/発表者名
      Kintaka R, Makanae K, Moriya H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 31774-31774

    • DOI

      10.1038/srep31774

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Defining harmful yeast oroteins by mesuring overexpression limits2018

    • 著者名/発表者名
      江口優一、守屋央朗
    • 学会等名
      2018 Yeast Genetics Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] タンパク質の限界発現量から探る細胞の処理能力2018

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗、加藤有香
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第51回研究報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多コピー化が増殖に有利に働く酵母遺伝子のハイスループットスクリーニング2018

    • 著者名/発表者名
      佐伯望、江口優一、堀内智司、Herbst Konrad、Kirrmaier Daniel、Knop Michael 、守屋央朗
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質の発現限界を測る遺伝学的手法TOW-Fu2018

    • 著者名/発表者名
      江口優一、守屋央朗
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 過剰発現の限界から探る細胞の処理能力2018

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗、江口優一、蒔苗浩司、加藤有香
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 過剰に対する細胞システムのロバストネスと脆弱性2018

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗
    • 学会等名
      数理シグナル学術領域の新展開(シンポジウム)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Consequences of Protein Overexpression: Approaches by the Genetic Tug-of-war Method2017

    • 著者名/発表者名
      Hisao Moriya
    • 学会等名
      CIFAR Genetic Networks Program Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 哺乳類細胞においてタンパク質発現量の限界を測定する実験系の確立2017

    • 著者名/発表者名
      森吉弘、吉田由紀、北野弘明、佐藤あやの、守屋央朗
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] タンパク質発現量の限界を規定する要因の解析2017

    • 著者名/発表者名
      江口優一、蒔苗浩司、堀良美、蓮沼誠久、守屋央朗
    • 学会等名
      第69会日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] タンパク質の発現限界を測る遺伝学的手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      江口優一、守屋央朗
    • 学会等名
      第4回摂動生物学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] cODCデグロンを利用した新技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      堀内智司、守屋央朗
    • 学会等名
      第35回YEAST WORKSHOP
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Tpkの過剰が引き起こす増殖阻害に対する、キナーゼ活性の寄与度の検証2017

    • 著者名/発表者名
      石原明莉、守屋央朗
    • 学会等名
      第35回YEAST WORKSHOP
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 哺乳類細胞においてタンパク質発現量の限界を測定する実験系の確立および解析2017

    • 著者名/発表者名
      森吉弘、吉田由紀、北野弘明、佐藤あやの、守屋央朗
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 摂動実験により探るプロテオームの拘束条件2017

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Consequences of protein overexpression2016

    • 著者名/発表者名
      Hisao Moriya
    • 学会等名
      The 26th Hot Spring Harbor International Symposium
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2016-11-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Consequences of protein overexpression2016

    • 著者名/発表者名
      Hisao Moriya, Reiko Kintaka, Charles Boone, Koji Ishikawa, Yuichi Eguchi
    • 学会等名
      14th International Congress on Yeasts
    • 発表場所
      兵庫県淡路市
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Overloads of protein localization process cause cellular growth defects2016

    • 著者名/発表者名
      Reiko Kintaka, Koji Makanae, Hisao Moriya
    • 学会等名
      14th International Congress on Yeasts
    • 発表場所
      兵庫県淡路市
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 岡山大学異分野融合先端研究コア・システム細胞学研究室

    • URL

      https://tenure5.vbl.okayama-u.ac.jp/HMlab/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 岡山大学システム細胞学研究室

    • URL

      http://tenure5.vbl.okayama-u.ac.jp/HMlab/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] システム細胞学研究室

    • URL

      http://tenure5.vbl.okayama-u.ac.jp/HMlab/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] HM's webpage

    • URL

      http://tenure5.vbl.okayama-u.ac.jp/~hisaom/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 細胞小器官局在性融合タンパク質2016

    • 発明者名
      守屋央朗
    • 権利者名
      守屋央朗
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-10-04   更新日: 2020-03-30  

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