• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 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 – 2019-03-31
キーワードADAM / 酵母 / 胞子 / 細胞膜 / 細胞壁
研究実績の概要

ADAM (A disintegrin and metalloprotease)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、高等生物ではさまざま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(凸凹構造の形成)に関わっている。本研究はS. pombeのADAM 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29年度は、分裂酵母の胞子の表層を覆うIsp3タンパク質の機能解析をすることにより、表層構築のメカニズムの構築に迫った。Isp3は脂質修飾(パルミトイル化)されることが知られているが、そのターゲットのアミノ酸を同定し、さらにその修飾がIsp3タンパク質の細胞表層への局在に重要なことが明らかとなった。
また、表面の凸凹構造に欠損がみられる変異株のスクリーニングをおこなった。現在までmeu5遺伝子の欠損株で胞子の凸凹構造がみられないことを電子顕微鏡を解析により、明らかにした。Meu5は約80のターゲット遺伝子のmRNAに結合し、その安定化に関わると思われる。mde10もそのターゲットの1つであるため、上記のような形質がでたものと思われる。

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

Isp3タンパク質の胞子表層への局在に必要な遺伝子を取得するために、胞子形成時に発現が増えるmeuおよびmug遺伝子群の破壊株約100株にIsp3-GFPを導入し、その局在を観察した。その結果、Meu5, Mug91, Mug148の3つの遺伝子の破壊株ではIsp3が胞子表層にみられなかった。Mug91, 148はパルミトイル転移酵素の調節、触媒サブユニットをコードしている。また、Isp3はパルミトイル化されていることが過去の研究でわかっている。Isp3のパルミトイル化される部位を決定するために、パルミトイル化のターゲットであるシステインをセリンに置換した変異株を構築した。その結果 、Isp3の7番目のシステイン残基に変異を導入したものでは パルミトイル化が検出されないこと、局在に異常が出ることを明らかにした。 以上のことから、 Isp3の7番目システインがパルミトイル化を受け、層構築に重要な役割果たすことが明らかになった。

今後の研究の推進方策

Mde10の機能解析についてはほぼ解析は終了しているので、ADAMファミリータンパク質の新たな機能発現のメカニズムとして国際誌に論文投稿の予定である。
Isp3のパルミトイル化と胞子表層への局在のメカニズムについても論文を準備中である。
胞子表層の凸凹構造構築のメカニズムについては、まだ一部のスクリーニングのみなので、非必須遺伝子破壊株セットでのスクリーニングを行い、ゲノムワイドで候補遺伝子を絞り込む。

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の質を上げるために実験をやりなおす必要がある。また、論文投稿に関わり、英文校閲、リバイス実験、投稿料等に用いる予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Meiosis-specific localization of the exocytic Rab Ypt2 in fission yeast2017

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

      Small GTPases.

      巻: 6 ページ: 1~9

    • DOI

      10.1080/21541248.2017.1356425

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナショナルバイオリソースプロジェクト(NBRP)酵母 ~究極のモデル生物酵母の研究を支えるバイオリソースセンター2017

    • 著者名/発表者名
      中村太郎、北村憲司、杉山峰崇
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 55 ページ: 326-332

  • [学会発表] 分裂酵母における胞子成熟に関わる遺伝子の取得と解析2018

    • 著者名/発表者名
      張 博文、増田 風子、中村 太郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会
  • [学会発表] 分裂酵母胞子の最外タンパク質層構築に関連する因子の同定と解析2018

    • 著者名/発表者名
      酒井 崇史、田原 悠平、宮田 真人、中村 太郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会
  • [学会発表] 減数分裂時における Rab ファミリーsmall GTPase Ypt2 のSPB局在機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      今田 一姫、中村 太郎
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム 第50回研究報告会
  • [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

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi