| 研究課題/領域番号 |
21K19204
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
高橋 康弘 埼玉大学, 理工学研究科, 名誉教授 (10154874)
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| 研究分担者 |
中井 由実 大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (80268193)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 鉄硫黄クラスター / ミトコンドリア / 鉄硫黄タンパク質 / 出芽酵母 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、出芽酵母のサイトゾルにおけるFe-Sクラスター生合成系や硫黄供給系を操作することによって、ミトコンドリアの必須性を回避し、このオルガネラを人工的に欠失させる計画である。真核細胞におけるミトコンドリアの重要性を包括的に解明するとともに、このオルガネラを人為的に操作する道を拓く。
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| 研究成果の概要 |
出芽酵母において、ミトコンドリアの唯一の必須機能はISCマシナリーによる鉄硫黄（Fe-S）クラスターの生合成である。そこで本研究では、酵母のサイトゾルだけでFe-Sクラスターを生合成できるように改変を施すことで、ミトコンドリアISCマシナリーの機能をバイパスさせ、“ミトコンドリアを持たない真核細胞”を実験的に創り出すことを試みた。原核生物由来のNIFマシナリーあるいはSUFマシナリーの成分を出芽酵母のサイトゾルで発現させたところ、後者において、ISCの必須成分であるNfs1の遺伝子を破壊することに初めて成功することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究においてNfs1を欠失できたことは、ミトコンドリアISCマシナリーの必須機能を、サイトゾルに導入した古細菌由来のSUFマシナリーによってバイパスさせることができたことを示している。引き続き、同様の条件下で、サイトゾルからミトコンドリアへのタンパク質輸送装置の中心成分であるTim23の遺伝子の破壊を試みたが、現在まで、破壊株の単離には成功していない。ただし、今後の挑戦に向けて道筋をつけることはできた。
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