分裂酵母の小胞輸送におけるホスファチジルイノシトールリン酸結合蛋白質の機能解析

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 16380231
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 竹川 薫 香川大学, 農学部, 助教授 (50197282)
• 研究分担者: 田中 直孝 香川大学, 農学部, 助教授 (60324109) ; 杉浦 麗子 近畿大学, 薬学部, 教授 (90294206) ; 中村 太郎 大阪市立大学, 理学研究科, 講師 (30291082)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• キーワード: 分裂酵母 / ホスファチジルイノシトー / 小胞輸送 / 胞子形成 / エンドサイトーシス / PXドメイン / FYVEドメイン

研究概要

真核細胞においてホスファチジルイノシトール(PI)リン酸と特異的に結合するタンパク質について報告がなされている。我々は分裂酵母のPIリン酸結合タンパク質の機能解析を行った。分裂酵母のPI3-P結合ドメインであるPXドメインの解析を行ない、Vps5pとVps17pが分裂酵母において、PI3-P依存的に液胞形態形成、液胞タンパク質輸送、胞子形成に重要な機能を果たすことを明らかにした。また分裂酵母のFYVEドメインを持つVps27pの機能解析を行い、分裂酵母のVps27pはエンドソームから液胞へのタンパク質輸送にPI3-キナーゼであるVps34pとともに必須であること、さらにVps27pが分裂酵母においてマルチベシキュラー(MVB)経路に重要であることも明らかにした。同じくFYVEドメインを持つPI3,5-キナーゼである分裂酵母のSte12pの胞子欠損を抑圧する変異株を取得した。これらの変異株の中でsst4は分裂酵母のvps27遺伝子であった。そこで分裂酵母のクラスE vpsのホモログ遺伝子を同定し、それらの破壊株を取得した。分裂酵母のクラスE vps破壊株は液胞タンパク質輸送やMVB経路に欠損を示すことがわかった。また分裂酵母細胞内のPIリン酸を脱リン化するホスファターゼ破壊株を作成し、その特異性について検討を行なった。その結果、出芽酵母のSAC1遺伝子と相同性の高い分裂酵母遺伝子を破壊した場合、細胞形態異常やサイトキネシスなどに異常を示すことがわかった。また分裂酵母のPI4-キナーゼであるPik1タンパク質は出芽酵母とは異なり主にエンドソームに局在し、通常の栄養条件下では重要ではないが、胞子形成過程に必須の機能を果たすことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Essential roles of class E Vps proteins for sorting into multivesicular bodies in Schizosaccharomyces pombe. (2007)
  • 著者名/発表者名: Iwaki et al.
  • 雑誌名: Microbiology 153(In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Valpronic acid affects trafficking and cell wall integrity in fission yeast. (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyatake et al.
  • 雑誌名: Genetics 175 ページ: 1695-1705
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Essential roles of class E Vps proteins for sorting into multivesicular bodies in Schizosaccharomyces pombe. (2007)
  • 著者名/発表者名: Iwaki, T., Onishi, M., Ikeuchi, M., Kita, A., Sugiura, R.Giga-Hama, Y., Fukui, Y., Takegawa, K
  • 雑誌名: Microbiology 175,(in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Valpronic acid affects trafficking and cell wall integrity in fission yeast. (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyatake, M., Kuno, T., Kita, A., Katsura, K.Takegawa, K., Nabata, T., Sugiura, R.
  • 雑誌名: Genetics 175 ページ: 1695-1705
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Loss of a GPI-anchored membrane protein Aah3p causes a defect of vacuolar protein sorting in Schizosaccharomyces pombe. (2007)
  • 著者名/発表者名: Iwaki, T., Morita, T., Tanaka, N., Giga-Hama, Y., Takegawa, K.
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 71 ページ: 623-626
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genetic Evidence for Phospholipid-Mediated Regulation of the Rab GDP-Dissociation Inhibitor in Fission Yeast. (2006)
  • 雑誌名: Genetics 174 ページ: 1259-1271
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Vacuolar protein sorting receptor in Schizosaccharomyces pombe. (2006)
  • 著者名/発表者名: Iwaki et al.
  • 雑誌名: Microbiology 152 ページ: 1523-1532
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Genetic and functional between Ryh1 and Ypt3 : two Rab GTPases that function in S. pombe secretory pathway. (2006)
  • 著者名/発表者名: He et al.
  • 雑誌名: Genes Cells 11 ページ: 207-221
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] An a-amylase homologue, aah3+, encodes a GPI-anchored membrane protein required for cell wall integrity in Schizosaccharomyces pombe. (2006)
  • 著者名/発表者名: Morita et al.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol Biochem 70 ページ: 1454-1463
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Genetic Evidence for Phospholipid-Mediated Regulation of the Rab GDP-Dissociation Inhibitor in Fission Yeast. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ma, Y., Kuno, T., Kita, A., Nabata, T., Uno, S., Sugiura, R.
  • 雑誌名: Genetics 174 ページ: 1259-1271
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A survey of all 11 ABC transporters in fission yeast : two novel ABC transporters are required for red pigment accumulation in a Schizosaccharomyces pombe adenine biosynthetic mutant. (2006)
  • 著者名/発表者名: Iwaki, T., Giga-Hama, Y., Takegawa, K.
  • 雑誌名: Microbiology 152 ページ: 2309-2321
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] An alpha-amylase homologue, aah3+, encodes a GPI-anchored membrane protein required for cell wall integrity in Schizosaccharomyces pombe. (2006)
  • 著者名/発表者名: Morita, T., Tanaka, N., Hosomi, A., Giga-Hama, Y, Takegawa, K.
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 70 ページ: 1454-1463
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Vacuolar protein sorting receptor in Schizosaccharomyces pombe. (2006)
  • 著者名/発表者名: Iwaki, T., Hosomi, A., Tokudomi, S., Kusunoki, Y., Fujita, Y., Giga-Hama, Y, Tanaka, N., Takegawa, K.
  • 雑誌名: Microbiology 152 ページ: 1523-1532
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Genetic and functional interaction between Ryh1 and Ypt3 : two Rab GTPases that function in S. pombe secretory pathway. (2006)
  • 著者名/発表者名: He, Y., Sugiura, R., Ma, Y., Kita, A., Deng, L., Takegawa, K., Matsuoka, K., Shuntoh, H., Kuno, T.
  • 雑誌名: Genes Cells 11 ページ: 207-221
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A role for fission yeast Rab Gtpase Ypt7p in sporulation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kashiwazaki et al.
  • 雑誌名: Cell Struct. Funct. 30 ページ: 43-49
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Phosphatidylinositol-4-phosphate-5-kinase regulates fission yeast cell integrity through a phospholipase C-mediated protein kinase C-independent pathway. (2005)
  • 著者名/発表者名: Deng et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 280 ページ: 27561-27568
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A mitochondrial ABC transporter Atm1p is required for protection against oxidative stress and vacuolar functions in Schizosaccharomyces pombe. (2005)
  • 著者名/発表者名: Iwaki et al.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol Biochem. 69 ページ: 2109-2116
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A role for fission yeast Rab GTPase Ypt7p in sporulation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kashiwazaki, J., Nakamura, T., Iwaki, T., Takegawa, K., Shimoda, C.
  • 雑誌名: Cell Struct.Funct. 30 ページ: 43-49
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A mitochondrial ABC transporter Atm1p is required for protection against oxidative stress and vacuolar functions in Schizosaccharomyces pombe. (2005)
  • 著者名/発表者名: Iwaki, T., Fujita, Y., Tanaka, N., Giga-Hama, Y., Takegawa, K.
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 69 ページ: 2109-2116
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Phosphatidylinositol-4-phosphate-5-kinase regulates fission yeast cell integrity through a phospholipase C-mediated protein kinase C-independent pathway. (2005)
  • 著者名/発表者名: Deng, L., Sugiura, R., Ohta, K., Tada, K., Suzuki, M., Hirata, M., Nakamura, S., Shuntoh, H., Kuno, T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 27561-27568
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Sorting nexin homologues are targets of phosphatidylinositol 3-phosphate in sporulation of Schizosaccharomyces pombe. (2004)
  • 著者名/発表者名: Koga et al.
  • 雑誌名: Genes Cells 9 ページ: 561-574
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The Sec14 family glycerophospholipid-transfer protein is required for structural integrity of the spindle pole body during meiosis in fission yeast. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakase et al.
  • 雑誌名: Genes Cells 12 ページ: 1275-1286
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Characterization of end4+, a gene required for endocytosis in Schizosaccharomyces pombe. (2004)
  • 著者名/発表者名: Iwaki et al.
  • 雑誌名: Yeast 21 ページ: 867-881
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The Sec14 family glycerophospholipid-transfer protein is required for structural integrity of the spindle pole body during meiosis in fission yeast. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakase, Y, Nakamura T., Okazaki, K., Hirata, A., Shimoda, C.
  • 雑誌名: Genes Cells 12 ページ: 1275-1286
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Sorting nexin homologues are targets of phosphatidylinositol 3-phosphate in sporulation of Schizosaccharomyces pombe. (2004)
  • 著者名/発表者名: Koga, T., Onishi, M., Nakamura, Y., Hirata, A., Nakamura, T., Shimoda, C., Iwaki, T., Takegawa, K., Fukui, Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 9 ページ: 561-574
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Characterization of end4+, a gene required for endocytosis in Schizosaccharomyces pombe. (2004)
  • 著者名/発表者名: Iwaki, T., Tanaka, N., Takagi, H., Giga-Hama, Y., Takegawa, K.
  • 雑誌名: Yeast 21 ページ: 867-881
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より