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2022 年度 実績報告書

ユビキチン修飾を介した炭素代謝系の環境応答機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02923
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

中務 邦雄  名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (90547522)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード出芽酵母 / 代謝 / タンパク質分解 / リポリシス / トリアシルグリセロール
研究実績の概要

細胞内でトリアシルグリセロール(TAG)は脂肪滴と呼ばれるオルガネラに貯蔵されている。TAGはリパーゼを介したリポリシスにより加水分解され、遊離した脂肪酸はエネルギーや生体膜の出発材料として使われる。リポリシスの活性は、細胞の環境と密接にリンクしている。たとえば、細胞周期のS期以降は細胞分裂に向けて大量のエネルギーと生体膜の合成を必要とするので、リポリシスが活性化される。同様に、細胞が休止状態から増殖に転じるときにも大量のエネルギーと生体膜の合成を必要とするので、リポリシスが活性化される。しかし、リポリシスの活性を制御するメカニズムには不明な点が多い。リポリシスの不全は、ヒトでは肥満やリポジストロフィーなど、重篤な疾患の引き金となることが知られている。したがって、リパーゼの活性制御のメカニズムは、医学薬学の観点からも重要な課題である。
出芽酵母のTgl4は、 adipose triacylglycerol lipase(ATGL)の機能的オルソログである。Tgl4はCdk1/Cdc28を介したリン酸化によって活性化され、G1/S以降を促進する。しかし、細胞周期においてTgl4がどのように不活性化されるか、そのメカニズムはほとんど明らかにされていない。内因性Tgl4のリン酸化状態の解析を目的として、我々はTgl4に対する特異的抗体を作製した。その結果、Tgl4はこれまで合成後速やかに分解される短寿命タンパク質と考えられていたが、Tgl4は細胞周期を通して安定なタンパク質であることがわかった。また、Tgl4は細胞がG1期に入ると脱リン酸化されることもわかった。本成果はBiochemical and Biophysical Research Communications誌に報告した(Volume 626, 20 October 2022)。
その他、細胞分裂時にミトコンドリアを娘細胞へ適切に分配する機構(Nat. Commun. 2022)、p97/Cdc48機能欠損細胞におけるメタボローム解析(Heliyon, 2022)なども報告した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Metabolomics analysis of an AAA-ATPase Cdc48-deficient yeast strain2023

    • 著者名/発表者名
      Kawarasaki Tomoyuki、Nakatsukasa Kunio
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 9 ページ: e13219~e13219

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e13219

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proteolysis of adaptor protein Mmr1 during budding is necessary for mitochondrial homeostasis in Saccharomyces cerevisiae2022

    • 著者名/発表者名
      Obara Keisuke、Yoshikawa Taku、Yamaguchi Ryu、Kuwata Keiko、Nakatsukasa Kunio、Nishimura Kohei、Kamura Takumi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 1~15

    • DOI

      10.1038/s41467-022-29704-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Triacylglycerol lipase Tgl4 is a stable protein and its dephosphorylation is regulated in a cell cycle-dependent manner in Saccharomyces cerevisiae2022

    • 著者名/発表者名
      Nakatsukasa Kunio、Fujisawa Munetaka、Yang Xiaotan、Kawarasaki Tomoyuki、Okumura Fumihiko、Kamura Takumi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 626 ページ: 85~91

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.08.022

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Excess non-imported mitochondrial metabolic enzyme elicits ectopic metabolic stress2022

    • 著者名/発表者名
      川原崎智之、西尾和也、杉浦悠毅、此島彩乃、水島恒裕、中務邦雄
    • 学会等名
      第74回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] Defective import of mitochondrial metabolic enzyme elicits ectopic metabolic stress2022

    • 著者名/発表者名
      川原崎智之、西尾和也、杉浦悠毅、此島彩乃、水島恒裕、中務邦雄
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
  • [学会発表] Accumulation of non-imported mitochondrial metabolic enzyme elicits ectopic metabolic stress2022

    • 著者名/発表者名
      中務邦雄
    • 学会等名
      第15回小胞体ストレス研究会
  • [学会発表] 細胞質に蓄積したミトコンドリア代謝酵素によって引き起こされる異所性代謝ストレス2022

    • 著者名/発表者名
      中務邦雄
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] モデル基質を用いた核膜孔複合体の品質管理機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      池田貴成、中務邦雄
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
  • [備考] 積み荷を降ろすには留め具を破壊!-目的地まで運んだミトコンドリアを解放するタンパク質分解-

    • URL

      https://www.nagoya-cu.ac.jp/press-news/20220415/

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公開日: 2024-12-25  

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