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2018 年度 実績報告書

過剰発現により輸送リソースの過負荷を引き起こすタンパク質の体系的解析

研究課題

研究課題/領域番号 17H03618
研究機関岡山大学

研究代表者

守屋 央朗  岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 准教授 (60500808)

研究分担者 牧野 能士  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20443442)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード酵母 / 過剰発現 / 細胞内輸送
研究実績の概要

特定のタンパク質の過剰発現は細胞増殖を阻害する。しかし、そのメカニズムはほとんどわかっていない。申請者らの先行研究から、細胞内で輸送されるタンパク質の過剰により、必要な因子が枯渇する現象ー輸送の過負荷が、過剰発現による増殖阻害の大半を説明する可能性が見えてきた。本研究では、真核細胞のモデルである出芽酵母S. cerevisiae において、輸送への過負荷を引き起こすタンパク質を網羅的に探索するとともに、過負荷の標的となる制限因子を体系的に明らかにし、輸送の過負荷の全容を明らかにする。本研究により、過剰発現による増殖阻害の主要なメカニズムとともに、輸送の過負荷という新たな視点から見た細胞像が明らかになる。
本研究は、① 高負荷な積み荷の探索、② 制限因子の同定、③ 特徴抽出・改変の3つの解析からなる。①では、高負荷な積み荷タンパク質をgTOW 法と顕微鏡観察により網羅的に探索する。②ではGFP をモデルタンパク質として、輸送の過負荷の標的となる制限因子を探索・分類する。さらに①で得られた高負荷な積み荷タンパク質が、どの制限因子に負荷をかけているのか関係性を調査する。③では、②での関連性の情報も含め、情報学的解析から特定の制限因子に負荷をかけるタンパク質の特徴抽出に挑む。この結果をもとに積み荷や酵母を改変し負荷を回避できるか検証する。本年度までに①②を終了し、③にとりかかっている。

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

上述のように当初立てた研究計画通りに進行している。

今後の研究の推進方策

上述の研究計画③を進め論文発表を行う。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] トロント大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      トロント大学
  • [雑誌論文] Estimating the protein burden limit of yeast cells by measuring the expression limits of glycolytic proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Eguchi Yuichi、Makanae Koji、Hasunuma Tomohisa、Ishibashi Yuko、Kito Keiji、Moriya Hisao
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 7 ページ: e34595

    • DOI

      10.7554/eLife.34595

  • [雑誌論文] Genetic Analysis of Signal Generation by the Rgt2 Glucose Sensor of Saccharomyces cerevisiae2018

    • 著者名/発表者名
      Scharff-Poulsen Peter、Moriya Hisao、Johnston Mark
    • 雑誌名

      G3

      巻: 8 ページ: 2685~2696

    • DOI

      10.1534/g3.118.200338

  • [学会発表] Defining harmful yeast oroteins by mesuring overexpression limits2018

    • 著者名/発表者名
      江口優一、守屋央朗
    • 学会等名
      2018 Yeast Genetics Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] タンパク質の限界発現量から探る細胞の処理能力2018

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗、加藤有香
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第51回研究報告会
  • [学会発表] 多コピー化が増殖に有利に働く酵母遺伝子のハイスループットスクリーニング2018

    • 著者名/発表者名
      佐伯望、江口優一、堀内智司、Herbst Konrad、Kirrmaier Daniel、Knop Michael 、守屋央朗
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] タンパク質の発現限界を測る遺伝学的手法TOW-Fu2018

    • 著者名/発表者名
      江口優一、守屋央朗
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 過剰発現の限界から探る細胞の処理能力2018

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗、江口優一、蒔苗浩司、加藤有香
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [備考] 岡山大学異分野融合先端研究コア・システム細胞学研究室

    • URL

      https://tenure5.vbl.okayama-u.ac.jp/HMlab/

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公開日: 2019-12-27  

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