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酸素環境を感知し、代謝制御につなげる翻訳制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05421
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

松山 晃久  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 専任研究員 (90399444)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード翻訳 / 翻訳後修飾 / 翻訳制御 / 代謝
研究成果の概要

ハイプシン化と呼ばれる特殊な翻訳後修飾を受ける唯一のタンパク質eIF5Aは、特定のアミノ酸配列を有するタンパク質の翻訳を促進する必須タンパク質である。ハイプシン化修飾は二段階の反応で起こり、酵母では二段階目の反応(デオキシハイプシン残基の水酸化)は生育に必須ではないが、周囲の酸素濃度のセンサーとして機能すると推測される。
本研究では非標識プロテオミクス解析により、ハイプシン化不全を示すmmd1遺伝子破壊株で発現レベルが低下するタンパク質をスクリーニングした結果、30タンパク質余りが同定され、eIF5Aのハイプシン残基の水酸化がこれらのタンパク質の翻訳に関与していることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

スペルミンやスペルミジン等のポリアミンは、老化に伴って細胞内濃度が減少する一方、癌細胞では高濃度で存在することが知られており、健康寿命や癌との関連性が示唆されている。eIF5Aはスペルミジンを基質として、その活性に必須なハイプシン化修飾を受ける唯一のタンパク質であり、癌の転移などにも重要であることから、老化や癌の研究において重要な研究対象となっている。これまでの研究はeIF5Aそのもの、あるいはハイプシン化の一段階目の反応に注目したものばかりである一方、本研究では二段階目の水酸化反応により制御を受けるタンパク質を同定したことから、eIF5Aの機能の全容を明らかにする手掛かりとなると考えられる。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2019 2018

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [学会発表] 分裂酵母の新規染色体挿入型ベクターの開発2023

    • 著者名/発表者名
      松山晃久、橋本敦史、西村慎一、吉田稔
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of NanoBiT-based 2- and 3-hybrid system in fission yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Matsuyama, Minoru Yoshida
    • 学会等名
      2019 Cold Spring Harbor Asia Conference on Chemical Biology and Drug Discovery
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comprehensive analysis of the mechanism of action of theonellamides, marine-derived antifungals, based on fission yeast ORFeome2019

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Nishimura, Akifumi Suganaga, Akihisa Matsuyama, Minoru Yoshida
    • 学会等名
      2019 Cold Spring Harbor Asia Conference on Chemical Biology and Drug Discovery
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 生体の科学2018

    • 著者名/発表者名
      松山晃久・吉田稔
    • 総ページ数
      523
    • 出版者
      医学書院
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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