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高浸透圧センシングの分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04761
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

舘林 和夫  東京大学, 医科学研究所, 准教授 (50272498)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2016年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード高浸透圧 / 酵母 / MAP kinase経路 / センサー / シグナル伝達 / リン酸化 / 環境ストレス / MAPキナーゼ経路 / 高浸透圧応答 / センシング / MAPキナーゼ / 浸透圧 / 膜タンパク質 / HOG経路 / 高浸透圧センシング / 相互作用 / HOG MAPK経路
研究成果の概要

細胞が高浸透圧を感知する分子機構を明らかにするため、酵母の高浸透圧応答に働くHog1 MAPキナーゼ(MAPK)経路の高浸透圧センサーの研究を行い、Hog1経路には膜タンパク質型と非膜タンパク質型の高浸透圧センサーの存在することを明らかにした。前者については、高浸透圧感知・応答に必要な複数のセンサー膜タンパク質の複合体形成について、その相互作用部位を同定することに成功した。後者については、細胞質内のMAPKKによるMAPKリン酸化(活性化)を高浸透圧が増強する作用があることを見出し、細胞が環境ストレスに対して適切に応答する仕組みを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で明らかになった膜タンパク質型及び非膜タンパク質型の高浸透圧センサーを介した高浸透圧応答制御機構は、適切な環境ストレス応答を保障する仕組みとしてヒトなどの高等真核生物にも当てはまる可能性が高い。今後の検証を通じて、環境ストレス応答制御の全体像の理解や、環境ストレス耐性の動植物への付与技術の開発などに繋がることが期待される。また本研究で解明されたHog1 MAPKの制御機構に関する知見は、ヒトMAPKの制御破綻が引き起こす癌や自己免疫疾患といった疾患の治療法・治療薬の開発にも役立つと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Osmostress enhances activating phosphorylation of Hog1 MAP kinase by mono-phosphorylated Pbs2 MAP2K.2020

    • 著者名/発表者名
      Tatebayashi K, Yamamoto K, Tomida T, Nishimura A, Takayama T, Oyama M, Kozuka-Hata H, Adachi-Akahane S, Tokunaga Y, Saito H
    • 雑誌名

      EMBO J

      巻: 39 号: 5

    • DOI

      10.15252/embj.2019103444

    • 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] Interaction between the transmembrane domains of Sho1 and Opy2 enhances the signaling efficiency of the Hog1 MAP kinase cascade in Saccharomyces cerevisiae2019

    • 著者名/発表者名
      Takayama Tomomi、Yamamoto Katsuyoshi、Saito Haruo、Tatebayashi Kazuo
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 1 ページ: e0211380-e0211380

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0211380

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 複数の異なる浸透圧センサーを介した酵母の高浸透圧応答性MAPK経路の制御2019

    • 著者名/発表者名
      舘林和夫
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会 シンポジウム「浸透圧ストレスシグナリングの最前線」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酵母の高浸透圧センシング機構と環境応答シグナルの制御2019

    • 著者名/発表者名
      舘林和夫
    • 学会等名
      第11回トランスポーター研究会九州部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高浸透圧がモノリン酸化Pbs2 MAPKキナーゼによるHog1 MAPキナーゼのリン酸化を促進することで、高浸透圧刺激特異的HOG経路活性化が保障される2019

    • 著者名/発表者名
      舘林和夫、山本勝良、尾山大明、秦裕子、冨田太一郎、徳永裕二、斎藤春雄
    • 学会等名
      第42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] Activation of the Hog1 MAP kinase requires a direct osmotic priming of Hog1 itself as well as stimulation of the upstream osmosensors2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Tatebayashi, Katsuyoshi Yamamoto, Taichiro Tomida, Satomi Adachi-Akahane, Akiko Nishimura, Tomomi Takayama, and Haruo Saito
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Roles of molecular assemblies in osmoregulatory signal transduction.2016

    • 著者名/発表者名
      Saito H, Tatebayashi K, Yamamoto K, Nishimura A, Takayama T.
    • 学会等名
      14th International Congress on Yeasts (Awaji Yumebutai)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Osmosensing and scaffolding functions of the oligomeric four-transmembrane osmosensor Sho1.2016

    • 著者名/発表者名
      Tatebayashi K, Yamamoto K, Takayama T, Nishimura A, Saito H.
    • 学会等名
      14th International Congress on Yeasts (Awaji Yumebutai)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 地球温暖化などがもたらす環境ストレス下で細胞が適切に応答する仕組み

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/press/z0201_00105.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 東大医科研 分子細胞情報分野ホームページ

    • URL

      http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/MolCellSignal/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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