メタボリックストレスによる細胞極性の破綻と増殖停止の分子機序

• 研究課題/領域番号: 20380187
• 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: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 井上 善晴 京都大学, 大学院・農学研究科, 准教授 (70203263)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円); 2010年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2009年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2008年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: 酵母 / 代謝 / ストレス / 細胞分裂 / 極性成長 / ホスファチジルイノシトール / ボスファチジルイノシトール

研究概要

メチルグリオキサール(MG)は解糖系から生成する普遍的な代謝物である。出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeをMGで処理すると、細胞内でホスファチジルイノシトール(3,5)ビスリン酸レベルが上昇することを見いだした。さらに、MG処理によりアクチンパッチの脱極性化とともに、核分配が阻害され、細胞分裂が停止することを見いだした。MGによる核分裂阻害は、Pkc1の構成的活性化変異体(Pkc1-R398P)を導入することにより部分的に抑制された。一方、MGはCdc28のTyr19をSwe1依存的にリン酸化することを見いだすとともに、Swe1を欠損させることによってもMGによる核分裂阻害が部分的に抑制されることを明らかにした。さらに、swe1Δ?株にPkc1-R398Pを導入することで、MGによる核分裂阻害の抑制に関して相加的な効果が観察された。

研究成果

• [雑誌論文] Glyoxalase system in yeasts : Structure, function, and physiology. (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue, Y., Maeta, K., Nomura, W.
  • 雑誌名: Seminars in Cell&Developmental Biology . Cell Biology of Glyoxalase in Microbial System and Human Disease (eds.Thornalley, P.J.and Rabbani, N.) vol.22 ページ: 278-284
  • NAID: 120003184063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glyoxalase system in yeasts : Structure, function, and physiology. (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue, Y., Maeta, K., Nomura, W.
  • 雑誌名: Seminars in Cell & Developmental Biology 巻: (印刷中)
  • NAID: 120003184063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acetate but not propionate induces oxidative stress in bakers' yeast Saccharomyces cerevisiae. (2011)
  • 著者名/発表者名: Semchyshyn, H.M., Abrat, O.B., Miedzobrodzki, J., Inoue, Y., Lushchak, V.I.
  • 雑誌名: Redox Report 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calcineurin/Crzl destabilizes Msn2 and Msn4 in the nucleus in response to Ca^<2+> in (2010)
  • 著者名/発表者名: Takatsume, Y., Ohdate, T., Maeta, K., Nomura, W., Izawa, S., Inoue, Y.
  • 雑誌名: Saccharomyces cerevisiae. Biochemical J. 427(2) ページ: 275-287
  • 査読あり
• [雑誌論文] Methylglyoxal activates Gcn2 to phosphorylate eIF2α independently of the TOR pathway in (2010)
  • 著者名/発表者名: Nomura, W., Maeta, K., Kita, K., Izawa, S., Inoue, Y.
  • 雑誌名: Saccharomyces cerevisiae. Appl.Microbiol. Biotechnol. 86(6) ページ: 1887-1894
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulatory mechanism for expression of GPX1 in response to glucose starvation and Ca^<2+> in Saccharomyces cerevisiae : Involvement of Snf1 and Ras/cAMP pathway in Ca^<2+> signaling. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohdate, T., Izawa, S., Kita, K., Inoue, Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 15(1) ページ: 59-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Methylglyoxal activates Gcn2 to phosphorylate eIF2α independently of the TOR pathway in Saccharomyces cerevisiae (2010)
  • 著者名/発表者名: Wataru Nomura, 他
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calcineurin/Crzl destabilizes Msn2 and Msn4 in the nucleus in response to Ca^<2+> in Saccharomyces cerevisiae (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshifumi Takatsume, 他
  • 雑誌名: Biochemical Journal 427 ページ: 275-287
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Gcn4 for adaptation to methylglyoxal in Saccharomyces cerevisiae : methylglyoxal attenuates protein synthesis through phosphorylation of eIF2α. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nomura, W., Maeta, K., Kita, K., Izawa, S., Inoue, Y.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res.Commun. 376(4) ページ: 738-742
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Gcn4 for adaptation to methylglyoxal in Saccharomyces cerevisiae : methylglyoxal attenuates protein synthesis through phosphory latlon of eIF2alpha (2008)
  • 著者名/発表者名: Wataru Nomura, 他
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Conmun. 376 ページ: 738-742
  • 査読あり
• [学会発表] ホスホリパーゼCとTORC2を介したPKC制御機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野村亘、井上善晴
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会・合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] ホスホリパーゼCとTORC2を介したPKC制御機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野村亘、井上善晴
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会・合同大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Role of TORC2 in activation of MAPK in yeast (2009)
  • 著者名/発表者名: 野村亘、喜多恵子、井沢真吾、井上善晴
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Plc1を介したPkc1-Mpk1シグナル伝達系の活性化機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野村亘、喜多恵子、井沢真吾、井上善晴
  • 学会等名: 第42回酵母遺伝学フォーラム
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] 出芽酵母におけるホスホリパーゼCを介したPkc1-Mpk1経路の新奇活性化機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野村亘、前田和宏、喜多恵子、井沢真吾、井上善晴
  • 学会等名: Involvement of phospholipsae C in methylglyoxal-induced activation of the Pkc1-Mpk1 MAPK pathway in the budding yeast(第61回日本細胞生物学会合同大会)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-06-04
• [学会発表] 出芽酵母におけるホスホリパーゼCを介したPkc1-Mpk1経路の新奇活性化機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野村亘, 他
  • 学会等名: 第61回日本細胞生物学会合同大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-06-04
• [学会発表] 解糖系代謝物メチルグリオキサールによるjellybeans型の核形態変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋本真希、野村亘、喜多恵子、井沢真吾、井上善晴
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] スピンドル極体の配向形成におけるPtdIns(3,5)P_2の役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野村亘、喜多恵子、井沢真吾、井上善晴
  • 学会等名: Role of PtdIns (3,5) P_2 in determination of the orientation of spindle pole body in yeast(BMB2008-第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] スピンドル極体の配向形成におけるPtdIns(3, 5)P2の役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野村亘, 他
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] メチルグリオキサールによるKar9のSPBへの非対称分布の崩壊 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野村亘、前田和宏、喜多恵子、井沢真吾、井上善晴
  • 学会等名: 第41回酵母遺伝学フォーラム
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2008-09-10