分裂酵母における浸透圧応答と情報伝達系の分子機構

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10660080
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山田 壽美 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助手 (30089859)
• 研究分担者: 水野 猛 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (10174038)
• キーワード: 分裂酵母 / 浸透圧応答 / 情報伝達 / タンパク質のリン酸化 / 細胞周期

研究概要

本研究は分裂酵母のストレス応答とそれにかかわるシグナル伝達の分子機構を解明しようとするものである。我々はこれまでに分裂酵母の浸透圧感従受性変異株の取得と解析を行い、多くの遺伝子を同定した。更に分裂酵母の浸透圧ストレス応答遺伝子gpd1をクロ-ニングし、gpd1遺伝子のプロモーター構造を明らかにし、その発現がWis1-Sty1MAPキナーゼカスケードに支配されていることを示した。またこのカスケードが多様なストレス応答に関与していることを示唆した。今回我々は(1)このカスケードの下流で働く転写因子Atf1の欠損株がカルシューム感受性を示すことを見い出した。(2)Wis1-Sty1 MAPキナーゼと関連して働く転写因子群(Atf1,Atf21,Atf31)を取得、解析した。(3)分裂酵母から新規な転写因子をコードする遺伝子(Prr1)をクローン化して、バクテリア型His-Aspリン酸リレーシグナル伝達ドメインを持つことなどの構造的特徴を明らかにした。(4)Prr1欠損変異株を作成し、Prr1がカタラーゼ遺伝子(Ctt1)の発現を制御するなど酸化ストレス応答に重要であることを明らかにした。この過程でストレス応答転写因子であるPrr1欠失変異株が接合・減数分裂不能の表原型を示すことを最近、新たに見い出した。このことから、Prr1が分裂酵母における多様なストレス応答(酸化ストレスや栄養飢餓)に関わるユニークな因子であるとの着想を得た。そこで、Prr1の機能やそれに関わるシグナル伝達機構を解析することで、細胞周期・減数分裂を制御するシグナル伝達機構の解析という普遍的課題を直接かつ独自にアプローチ出来ると考えられる。また、真核生物に於けるHis-Aspリン酸リレーシグナル伝達機構に関するユニークな研究が展開できる可能性も同時に開けたと考えられ、これら二つの視点を有機的に交えた研究を今後行う予定である。

研究成果

• [文献書誌] Aiba,H.et al.: "Isolation and characterization of high osmolarity sensitive mutants of fission yeast"J.bacteriol.. 80. 5038-5041 (1998)
• [文献書誌] Yamada,H. et al.: "An Arabidopsis protein that interacts with the cytokinin-inducible response regulator,ARR4,implicated in the His-Asp prosphorelay signal transduction"FEBS Lett.. 436. 76-80 (1998)
• [文献書誌] Ohmiya, R .et al.: "Isolation of multi copy suppressor of the calcium sensitivity of a mutant leaking the b21p transcription factor Atfl in fission yeast."Mol, Gen. Genet.. 261. 297-306 (1999)
• [文献書誌] Ohmiya, R.et al.: "A fission yeast gene (prrl) that encodes a response regulator implicated in oxidative stress response"J,Biochem.. 125. 1061-1066 (1999)
• [文献書誌] Ishii, U. et al.: "Deletion of the yhhp gene results in filamentous cell morphology in Escherichia coli"Biosci, Biotechnol. Biochem.. (in press). (2000)