真核細胞におけるポリリン酸の新奇な生理機能と制御系の探求

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K06647
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分44010:細胞生物学関連
• 研究機関: 甲南大学
• 研究代表者: 武田 鋼二郎 甲南大学, 理工学部, 教授 (90426578)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: ポリリン酸 / リン酸 / 分裂酵母 / オートファジー / 静止期 / 栄養

研究成果の概要

リン酸が重合したポリマーであるポリリン酸（PolyP)の新奇な生理機能や制御機構について，分裂酵母S. pombeを材料として研究を行った。リン酸輸送体をふに制御することで，リン酸の細胞への取り込みを制限するユビキチンリガーゼPqr1に着目し，その遺伝子破壊株ではPolyPが液胞に過剰に蓄積すること，液胞に過剰に蓄積したPolyPは液胞内のタンパク質分解系を阻害することでオートファジー依存的タンパク質分解の異常を導くことを示した。この成果は，PolyPと飢餓誘導性オートファジー依存的タンパク質分解とのリンクを最初に指摘したものと言える。

自由記述の分野

細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

PolyPは全ての生物が有すると言われているが，リン酸貯蔵体としての役割がある一方，血液凝固やエネルギー代謝への関与，疾病との関わり（筋萎縮性側索硬化症），タンパク質PolyP化という翻訳後修飾の発見なども報告されている。PolyPは単なる貯蔵体を超えた生体分子ということになるが，まだ未発見の機能や制御系の存在が予想される。本研究では，PolyPとオートファジー依存的タンパク質分解との関係性を初めて指摘することができ，この点が本研究の意義の第一である。