| 研究課題/領域番号 |
21K06034
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43020:構造生物化学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
石橋 洋平 九州大学, 農学研究院, 助教 (90572868)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | ステロール / 細胞死 / ステロールエステル / 脂質過酸化 / 鉄イオン / フェロトーシス / ラビリンチュラ類 / FSP１ / 細胞質分裂 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ステロールは真核生物にとって必要不可欠な脂質であるが、その構造は生物種によって異なる。ステロールの構造上の違いがステロールの機能に何をもたらすのか、どのような生物学的な意味があるのか、その詳細は不明である。ステロール代謝遺伝子の変異株を用いた解析により、ステロールの構造に依存した細胞質分裂、細胞死の制御メカニズムが存在する可能性を見出している。本研究では、上記変異株を活用しステロールが介在する細胞分裂・細胞死に関与する未知分子を同定することにより、ステロールの構造と機能の相関を明らかにすることを目指す。本研究により、構造に応じたステロールの機能に関する新知見が得られることが期待される。
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| 研究成果の概要 |
ラビリンチュラ類はコレステロールと植物ステロール、どちらも合成する稀有な性質をもつ。その分子基盤と意義を解明する過程で、特定のステロールの欠失により細胞死や細胞分裂異常が起こることから、その機序の解明を目指した。細胞死の原因として、鉄依存的に過酸化脂質が生成することに起因するフェロトーシス様の現象が起こることを見出した。また、ステロールの構造に依存した細胞骨格の制御機構の存在も示唆された。ステロールに関連する新規酵素として、既知遺伝子とは進化的起源の異なるステロールエステル合成酵素を同定し、その構造基盤を解き明かす過程で、ステロールの生産性を向上する新技術を見出すに至った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
フェロトーシス細胞死はヒトの各種疾患と関連し、世界的に注目される研究分野の一つであるが、これまで得られた成果は哺乳類に由来するものが大半である。本研究により、微生物において類似の細胞死とその制御機構が示唆され、フェロトーシスの進化的な起源や普遍性に迫るという点で学術的に重要である。さらに、新規酵素の発見とその構造改変によりステロールの生産性を高める新技術を構築したという点で、様々な用途に利用される有用脂質であるステロールの、持続可能な微生物生産への道を開拓した点でも社会的に重要な成果と考える。
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