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過剰発現により輸送リソースの過負荷を引き起こすタンパク質の体系的解析

研究課題

研究課題/領域番号 17H03618
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 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, 環境生命科学研究科, 准教授 (60500808)

研究分担者 牧野 能士  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20443442)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2017年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード細胞 / 過剰発現 / 細胞内輸送 / 酵母 / 増殖阻害 / ゲノム / タンパク質
研究成果の概要

特定のタンパク質の過剰発現は細胞増殖を阻害する。しかし、そのメカニズムはほとんどわかっていない。私たちの先行研究から、細胞内で輸送されるタンパク質の過剰により必要な因子が枯渇する現象、輸送の過負荷が過剰発現による増殖阻害の大半を説明する可能性が見えてきた。本研究では、輸送への過負荷を引き起こすタンパク質と過負荷の標的となる制限因子の同定を通じて、輸送の過負荷による増殖阻害のメカニズムを解明することを目的とした。その結果、特に核外輸送の制限因子の候補を複数同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、特定のオルガネラや細胞内にタンパク質を大量生産したい場合の、積み荷タンパク質や宿主細胞の改変に利用できる可能性がある。また、癌細胞で過剰発現しているタンパク質の性質から輸送の制限因子への過負荷を予測できれば、その制限因子を標的とすることで癌細胞のみを選択的に死滅させるような、新しい治療方法を提案できる可能性がある。

報告書

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

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] トロント大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] トロント大学(カナダ)

    • 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)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of an experimental method of systematically estimating protein expression limits in HEK293 cells2020

    • 著者名/発表者名
      Mori Yoshihiro、Yoshida Yuki、Satoh Ayano、Moriya Hisao
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-020-61646-3

    • NAID

      120006883502

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The expression level and cytotoxicity of green fluorescent protein are modulated by an additional N-terminal sequence2020

    • 著者名/発表者名
      Moriya Hisao、Graduate School of Environmental and Life Sciences, Research Core for Interdisciplinary Sciences, Okayama University
    • 雑誌名

      AIMS Biophysics

      巻: 7 号: 2 ページ: 121-132

    • DOI

      10.3934/biophy.2020010

    • NAID

      120006860108

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Yeast screening system reveals the inhibitory mechanism of cancer cell proliferation by benzyl isothiocyanate through down-regulation of Mis122019

    • 著者名/発表者名
      Abe-Kanoh Naomi、Kunisue Narumi、Myojin Takumi、Chino Ayako、Munemasa Shintaro、Murata Yoshiyuki、Satoh Ayano、Moriya Hisao、Nakamura Yoshimasa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 8866-8866

    • DOI

      10.1038/s41598-019-45248-2

    • NAID

      120006648600

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 2017 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 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 過剰発現が適応的に働く遺伝子の体系的同定2019

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genetic profiling of protein burden and nuclear export overload2019

    • 著者名/発表者名
      金高令子、Charlie Boone、守屋央朗
    • 学会等名
      ICYGMB 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Systematic Identification of Genes whose Overexpression Positively Affect Fitness in Various Environments2019

    • 著者名/発表者名
      佐伯望、守屋央朗
    • 学会等名
      ICYGMB 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 過剰発現実験により探るプロテオームの拘束条件2019

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Systematic Identification of Genes Whose Overexpression Works Adaptively Using the ADOPT System2019

    • 著者名/発表者名
      佐伯望、守屋央朗
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Systems Biology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [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 2017 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 2017 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 2017 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 2017 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 2017 実績報告書
  • [備考] 酵母とシステムバイオロジー(ブログ)

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [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
      2019 実績報告書 2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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