酵母変異株と單離遺伝子を用いるペルオキシソ-ムの構造形成と機能発現の解析

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03044104
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 上領 達之 広島大学, 総合科学部, 教授 (50025649)
• 研究分担者: クナウ ウルフ・ヒューバ ボーフム大学, 医学部・ドイツ, 教授
• キーワード: ツェルベ-ガ-症 / ペルオキシソ-ム / オルガネラ生合成 / 酵母 / PAS遺伝子

研究概要

ヒト乳児の脳・腎・肝に異常を生ぜしめ、生後一年以内に死をもたらす、ツェルベ-ガ-症の病因は細胞内でのペルオキシソ-ム形成能の欠損にある。ペルオキシソ-ムの形成に関与する因子の網羅を目的とし、ヒトのそれと類似のペルオキシソ-ム酵素組成をもつ酵母をモデル系として、このオルガネラの形成能欠損変異株とその変異を相補する遺伝子の単離を試みた。
ペルオキシソ-ム形成能欠損株は、先ずミトコンドリアと糖新生系の機能が正常で且つオレイン酸を唯一の炭素源としては生育でいないペルオキシソ-ム機能の欠損株を検索し、その中からペルオキシソ-ム酵素の発現があり、しかもそれらが細胞質可溶性画分に留まっている株として選択した。7種類の遺伝的相補群に属する変異株pas1からpas7を得、その内のpas1からpas4の欠損を相補するパン酵母の遺伝子を単離した。
PAS1遺伝子がコ-ドする蛋白質は1043アミネ酸残基からなり、それは蛋白質の分泌(Secl8p)や細胞周期の調節(Cdc48p)に必須な蛋白質、ヒト免疫不全症ウイルス(HIV)のtatー蛋白質結合因子と共に新しいATPー結合蛋白質群を形成するものであった。PAS3遺伝子の産物は、Nー末端に疎水性領域をもつ441アミノ酸残基のペルオキシソ-ム膜真在性の蛋白質であり、このオルガネラへの蛋白質輸送に関与していることが示唆された。
キャンディダ酵母からもpas1変異を相補する遺伝子が単離された。この遺伝子もこれまでに得られた他の多くのペルオキシソ-ム系遺伝子と共に、特定染色体上に座位をもつことが示された。現在この遺伝子を用いて、キャンディダ酵母の野生型PAS1遺伝子の二個のアレルの破壊を試みつつある。

研究成果

• [文献書誌] Erdmann,R.: "PAS1,a yeast gene required for peroxisome biogenesis,encords a member of a novel family of putative ATPases" Cell. 64. 499-510 (1991)
• [文献書誌] Hohfeld,J.: "PAS3,a Saccharomyes cerevisiae gene encoding a peroxisomal integral membrane protein essential for peroxisome biogenesis" J.Cell Biol.114. 1167-1178 (1991)
• [文献書誌] Kamiryo,T.: "Assignment of most genes encoding major peroxisomal polypeptides to chromosomal band V of the asporogenic yeast Candida tropicalis" Yeast. 7. 503-511 (1991)
• [文献書誌] Stank,U.: "Cloning and characterization of two 3-oxoacyl-CoA thiolase genes and cDNAs of the yeast Candida tropicalis" J.Biol.Chem.
• [文献書誌] Kohno,M.: "PAS1 homologue of the yeast Candida maltosa:Cloning,sequence analysis,and function in Saccharomyces cerevisiae" J.Biochem.(Tokyo).