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2016 年度 実施状況報告書

分裂酵母ADAMメタロプロテアーゼによる胞子表層構造の構築の分子メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 15K07057
研究機関大阪市立大学

研究代表者

中村 太郎  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30291082)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード酵母 / ADAM / 胞子
研究実績の概要

ADAM(A disintegrin and metalloproteinase)は真核生物で保存されたマトリックス型プロテアーゼで、高等生物では様々な高次生命現象に関わっている。分裂酵母Schizosaccharomyces pombeはMde10というADAMを持つ最も下等な生物であり、胞子の表層構築(凸凹構造形成)に関わっている。本研究はS. pombeADAMのMde10がどのように胞子表層構築を制御するか、その分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。
平成28年度は
1,急速凍結レプリカ電子顕微鏡を用いた胞子表層構造の解析
2,Mde10の発現制御に関わる遺伝子の取得と解析
を行った。
1については高解像度の解析に成功した。2については新たな遺伝子Meu5を取得した。Meu5はRNA結合タンパク質であった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

急速凍結レプリカ電子顕微鏡法を用いて、胞子表層を高解像度で観察することに成功した。これまでの走査型電子顕微鏡では表面の凸凹構造しか観察出来なかったが、本方法により、胞子表層に縞状の構造がみられることがわかった。また、これが胞子表層タンパク質Isp3によって構成されていることがあることがわかった。mde10破壊株ではこの縞状の構造がほとんどみられなかった。したがって、Mde10は直接あるいは間接的に胞子最外タンパク質層の構築にはたらいていることがわかった。
また、RNA結合タンパク質Meu5でも胞子の凸凹が観察されないことがわかった。Meu5はさまざまな遺伝子のmRNAに結合しその安定化に関わっていることが知られているが、本研究により、Mde10を介して胞子の表層構造に関わっていることが明らかになった。

今後の研究の推進方策

Mde10の各ドメインの機能については、ADAMファミリータンパク質の新規の制御機能として、論文にまとめているところであり、近日中に国際誌に投稿する。
急速凍結レプリカ顕微鏡法を用いて、mde10ドメイン欠損株の胞子表層をさらに解析する。
Meu5による胞子表層構造の構築メカニズムを分子レベルで明らかにする。とくにMde10のmRNAの安定性、タンパク質の量の調節にどのように関わっているかを明らかにする。
あとは、当初の研究計画に従って、凸凹形成に関わる因子の取得と解析をさらに進めていきたい。

次年度使用額が生じた理由

論文にまとめるためのデータ等の質を上げるために実験をやりなおした。そのため、当該年度中に投稿ができなかった。このため、英文投稿に関する費用およびリバイス実験のための物品費を次年度に回した。

次年度使用額の使用計画

英文校閲費、論文投稿料およびリバイス実験のために必要な物品費等に利用する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The exocytic Rabs Ypt3 and Ypt2 regulate the early step of biogenesis of the spore plasma membrane in fission yeast.2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Imada, Taro Nakamura
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 27 ページ: 3317-3328

    • DOI

      10.1091/mbc.E16-03-0162

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 分裂酵母S. pombeにおける前胞子膜の外膜溶解に関わる遺伝子の同定と解析2017

    • 著者名/発表者名
      張 博文、今田 一姫、寺口絵里香、田原悠平、宮田真人、中村 太郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2017-03-18 – 2017-03-20
  • [学会発表] 分裂酵母の胞子形成において、分泌経路のRabはスピンドル極体に局在し、胞子細胞膜の形成開始を調節する2016

    • 著者名/発表者名
      今田 一姫、中村 太郎
    • 学会等名
      第39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
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] Initiation of spore plasma membrane formation in S. pombe2016

    • 著者名/発表者名
      Taro Nakamura, Touko Niimi, Kazuki Imada
    • 学会等名
      International Congress of Yeast 14
    • 発表場所
      Yumebutai, Awajishima, Japan
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Comprehensive analysis of fission yeast spore proteins2016

    • 著者名/発表者名
      Ayako Matsuzaki, Taro Nakamura
    • 学会等名
      International Congress of Yeast 14
    • 発表場所
      Yumebutai, Awajishima, Japan
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification and analysis of genes involved in the outermost layer construction of the spore wall in S. pombe2016

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Sakai, Taro Nakamura
    • 学会等名
      International Congress of Yeast 14
    • 発表場所
      Yumebutai, Awajishima, Japan
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-15
    • 国際学会
  • [学会発表] 分裂酵母胞子壁最外層(Isp3層)の構築に関わる遺伝子の取得と解析2016

    • 著者名/発表者名
      酒井 崇史、中村 太郎
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム 第49回研究報告会
    • 発表場所
      シーサイドホテル舞子ビラ(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-09-09 – 2016-09-11
  • [学会発表] 分裂酵母の胞子壁形成に関わる遺伝子の取得と解析2016

    • 著者名/発表者名
      張 博文、今田 一姫、寺口絵里香、田原悠平、宮田真人、中村 太郎
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム 第49回研究報告会
    • 発表場所
      シーサイドホテル舞子ビラ(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-09-09 – 2016-09-11
  • [備考] 大阪市立大学大学院理学研究科細胞機能学研究室

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/cbiol/pombe/pombe_J.htm

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公開日: 2018-01-16  

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