| 研究課題/領域番号 |
19K15808
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分38060:応用分子細胞生物学関連
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
吉川 雄樹 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 博士研究員 (30807483)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 酵母 / 一酸化窒素 / ペントースリン酸回路 / ストレス応答 / NADPH / イソブタノール / ストレス耐性 / カタラーゼ / メタロチオネイン / 6-ホスグルコン酸脱水素酵素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、1）酵母においてNOが合成される機構の詳細を解明すること、2）NO合成の生理的役割を理解すること、主な2つの研究課題からなる。
NO合成機構の詳細な解明のために、生化学的手法を用いて酵母におけるNO合成酵素の探索・同定および解析を通年行う。またこれまでに申請者はNO合成の制御に関わる因子を新たに見出しており、これについてNO合成機構との関係性を詳細に解析する。これらの研究を通して酵母におけるNO合成の制御機構に関する新たな知見と生理的な役割に対する理解を深める。
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| 研究成果の概要 |
酵母細胞内NADPH/NADP比が低下することで、非ストレス条件下であるにも関わらず、酸化ストレス応答性転写因子であるYap1の活性化を介して酸化ストレス耐性因子の発現量が上昇し、酸化ストレスや一酸化窒素（NO）に対して高いストレス耐性を獲得することを明らかにした。PPP欠損株のイソブタノール感受性が細胞内NADPH/NADP比と相関することを示し、NADPH代謝を必要とするイソブタノール耐性機構の存在を示唆した。酵母のメタロチオネインがNO耐性に寄与していることを初めて示した。さらに、スクリーニングを通して顕著に高いNO耐性を示す菌株を取得することに成功し,新規なNO耐性因子を同定した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
PPP欠損株はラジカル分子に対して感受性を示すと考えられたが、酵母は細胞内NADPH/NADP比の低下に伴いストレス応答機構が活性化されることを示した。酵母において、次世代のバイオジェット燃料として期待されるイソブタノールのストレス作用機序が近年明らかにされた。本研究によってNADPHを必要とするイソブタノール耐性機構の存在が新たに示され、本成果は酵母を用いたバイオ燃料生産へ貢献することが期待される。また本研究を通して酵母において複数の新たなNO耐性機構を明らかにできた。これらの研究成果は今後、病原性真菌における宿主感染後のNO耐性機構の解明にも貢献することが期待される。
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