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2021 年度 実績報告書

メタノール濃度に応答するC1酵母のアナログなシグナル伝達機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19J21821
研究機関京都大学

研究代表者

井上 紘一  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
キーワード転写因子 / メタノール資化性酵母 / リン酸化修飾解析 / シグナル伝達 / 濃度応答性メタノール濃度 / 遺伝子発現制御 / メタノール濃度
研究実績の概要

本年度の研究では、メタノール資化性酵母K. phaffiiにおいて細胞外界のメタノール濃度に依存した転写活性化因子Mxr1のリン酸化修飾制御に着目し、Mxr1のリン酸化レベルと下流の遺伝子発現(AOX1)との関係についてより詳細に解析した。Mxr1の推定リン酸化部位変異体発現株を用いてAOX1のmRNA量を定量した結果、AOX1の濃度応答性メタノール誘導(CRMI)に重要なリン酸化部位を同定した。また、Mxr1の上流に位置するプロテインキナーゼPkc1の活性化によって、Mxr1のリン酸化レベルも変化することを見出した。これらの結果から、細胞表層で感知されたメタノール濃度情報はPkc1を介して転写因子Mxr1へと伝達され、下流の遺伝子発現を制御するというCRMI経路の分子機構を明らかにした。本研究成果はMolecular Microbiology誌に掲載され、International Union of Microbiological Societies 2022など、国内外の学会で発表した。この他に、K. phaffiiにおける培地中メタノール濃度とペキソファジーの関係についてまとめ、International Congress on Yeasts 15thや第7回 酵母研究若手の会で発表した。
またメタノール資化性酵母C. boidiniiにおいて、メタノール濃度に応じて発現誘導される転写活性化因子Mpp1に着目した。メタノール培養時にMPP1遺伝子の発現制御が適切な量・タイミングで行われないと、CRMIに依存した遺伝子発現やメタノール培地での生育に負の影響を及ぼすことがわかった。さらにMPP1遺伝子の発現制御に重要なプロモーター領域を同定し、MPP1遺伝子の発現調節のメカニズムを明らかにしつつある。本研究成果の一部は日本農芸化学会2022年大会で学会発表した。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Phosphoregulation of the transcription factor Mxr1 plays a crucial role in the concentration‐regulated methanol induction in <i>Komagataella phaffii</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Inoue Koichi、Ohsawa Shin、Ito Shinji、Yurimoto Hiroya、Sakai Yasuyoshi
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: 118 ページ: 683~697

    • DOI

      10.1111/mmi.14994

    • 査読あり
  • [学会発表] Candida boidiniiにおけるメタノール誘導性転写因子Mpp1の生理機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      井上 紘一, 岩瀬公佑, 由里本 博也, 阪井 康能
    • 学会等名
      日本農芸化学会
  • [学会発表] DOMAIN ANALYSES AND PHOSPHOREGULATION OF A TRANSCRIPTION FACTOR Mxr1 RESPONSIBLE FOR METHANOL-INDUCED GENE EXPRESSION IN Komagataella phaffii2022

    • 著者名/発表者名
      井上紘一, 大澤晋, 由里本博也, 阪井康能
    • 学会等名
      International Union of Microbiological Societies
    • 国際学会
  • [学会発表] Komagataella phaffiiにおける転写因子Mxr1のメタノール濃度に依存したリン酸化制御2022

    • 著者名/発表者名
      井上紘一, 大澤晋, 由里本博也, 阪井康能
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム
  • [学会発表] メタノール資化性酵母 Komagataella phaffii におけるメタノール存在下でのペキソファジー抑制機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      井上紘一
    • 学会等名
      酵母研究若手の会
  • [学会発表] Wsc1 and MAP kinase proteins suppress pexophagy in the methylotrophic yeast Komagataella phaffii2021

    • 著者名/発表者名
      井上紘一, 大澤晋, 由里本博也, 阪井康能
    • 学会等名
      International Congress on Yeasts 15th
    • 国際学会
  • [学会発表] Komagataella phaffii Wsc1-MAPキナーゼ 経路によるペキソファジー抑制機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      井上紘一, 大澤晋, 奥公秀, 由里本博也, 阪井康能
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム

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公開日: 2023-12-25  

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