膜蛋白質の多量体形成と動的相互作用を介した高浸透圧感知機構

• 研究課題/領域番号: 24370053
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 舘林 和夫 東京大学, 医科学研究所, 准教授 (50272498)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2012年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 高浸透圧 / センサー / 酵母 / HOG経路 / 膜タンパク質 / 多量体 / 結合 / 結合ドメイン / 浸透圧 / MAPキナーゼ / 膜蛋白質 / クロスリンク / 高浸透

研究成果の概要

本研究において、酵母の高浸透圧応答性HOG経路の上流SHO1支経路で働く高浸透圧センサーとして、４回膜貫通タンパク質のSho1を同定することに成功した。Sho1は高浸透圧に応じた自身の構造変化を通じ、細胞内シグナル因子Ste50と結合し、経路の活性化を促す。また、化学的クロスリンク法を用いた解析から、Sho1は膜貫通領域２、３番(TM2/3面)でホモ３量体、TM1/4面でホモ２量体、全体としてユニークな平面格子状多量体を形成し、他の膜タンパク質Hkr1/Msb2, Opy2と結合することで高浸透圧感知とシグナル伝達のプラットフォームとしても働くことを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Binding of the extracellular eight-cysteine motif of Opy2 to the putative osmosensor Msb2 is essential for activation of the yeast High-Osmolarity Glycerol pathway (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto K, Tatebayashi K, and Saito H
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Bioloby 巻: 36 号: 3 ページ: 475-487
  • DOI: 10.1128/mcb.00853-15
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Scaffold Protein Ahk1, Which Associates with Hkr1, Sho1, Ste11, and Pbs2, Inhibits Cross Talk Signaling from the Hkr1 Osmosensor to the Kss1 Mitogen-Activated Protein Kinase. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishimura A, Yamamoto K, Oyama M, Kozuka-Hata H, Saito H, Tatebayashi K.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 巻: 36 号: 7 ページ: 1109-1123
  • DOI: 10.1128/mcb.01017-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Osmosensing and scaffolding functions of the oligomeric four-transmembrane domain osmosensor Sho1. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tatebayashi K, Yamamoto K, Nagoya M, Takayama T, Nishimura A, Sakurai M, Momma T, and Saito H.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 6975-6975
  • DOI: 10.1038/ncomms7975
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Osmosensing and scaffolding functions of the oligomeric four-transmembrane domain osmosensor Sho1 (2015)
  • 著者名/発表者名: Tatebayashi Kazuo, Yamamoto Katsuyoshi, Nagoya Miho, Takayama Tomomi, Nishimura Akiko, Sakurai Megumi, Momma Takashi, Saito Haruo.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Yeast osmosensors Hkr1 and Msb2 activate the Hog1 MAPK cascade by different mechanisms (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, K. Tatebayashi, A. Nishimura, K. Yamamoto, H.Y. Yang, and H. Saito
  • 雑誌名: Science Signaling 巻: 7 号: 314 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1126/scisignal.2004780
  • 査読あり
• [学会発表] 出芽酵母の高浸透圧応答HOG経路に関する新規足場タンパク質の同定と機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村晶子、舘林和夫、斎藤春雄
  • 学会等名: 第３８回日本分子生物学会年会 第８８回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 浸透圧応答を制御する出芽酵母HOG MAPキナーゼ経路における膜蛋白質Opy2の細胞外cysteine-rich領域の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本勝良、西村晶子、舘林和夫、斎藤春雄
  • 学会等名: 第3７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] 出芽酵母の高浸透圧応答HOG経路に関与する新規足場タンパク質の同定と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村晶子、舘林和夫、尾山大明、斎藤春雄
  • 学会等名: 第3７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] 出芽酵母Sho1浸透圧センサーの作用機構：浸透圧によるSho1-Ste50結合誘導の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高山知美、舘林和夫、斎藤春雄
  • 学会等名: 第3７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] 高浸透圧ストレス応答HOG MAPキナーゼ経路活性化における膜蛋白質間相互 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本勝良
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] 四回膜貫通型Sho1高浸透圧共センサーが形成する二次元六角格子状多量体構造とそのシグナル伝達への関与
  • 著者名/発表者名: 舘林和夫
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 招待講演
• [備考] 東大医科研 分子細胞情報分野
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/MolCellSignal/index.html
• [備考] 東京大学医科学研究所分子細胞情報分野斎藤春雄研究室ホームページ
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/MolCellSignal/index.html
• [備考] 東京大学医科学研究所分子細胞情報分野ホームページ
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/MolCellSignal/
• [備考]
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/MolCellSignal/