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2023 年度 実績報告書

リン脂質を介した細胞機能制御

研究課題

研究課題/領域番号 20K06643
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

宮田 暖  国立感染症研究所, 細胞化学部, 室長 (10529093)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードホスファチジルセリン / ホスファチジルエタノールアミン / ミトコンドリア / リン脂質合成制御
研究実績の概要

本研究では、哺乳動物培養細胞、出芽酵母を用い、細胞内リン脂質恒常性維持機構とその生理的意義について解析を試み、以下の成果を得た。
1)哺乳動物細胞ホスファチジルセリン(PS)合成酵素PSS1は小胞体に局在する複数回膜貫通タンパク質であるが、その正確な膜配向性は明らかではなかった。研究代表者は、PSS1の膜配向性の解析を行い、PSS1がN末端、C末端をサイトゾル側に配向した10回膜貫通タンパク質であることを明らかにした。また、PSS1は細胞内のPSの量に応じて活性制御されることが知られており、この活性制御に必要なアミノ酸残基がPSS1全長に渡って散在することが知られていたが、今回明らかになったPSS1膜配向性から、活性制御に必要なアミノ酸残基がサイトゾル側に存在することが明らかになった。このことから、PSS1は小胞体膜のサイトゾル側のPSを認識し、これに応じて活性を制御していると考えられる。
2)PS輸送体Ups2-Mdm35は、ミトコンドリアにおけるホスファチジルエタノールアミン(PE)の合成に寄与している。代表者は、出芽酵母においての機能が、グルコース枯渇時に活性化され、ミトコンドリアにおけるPE合成を促進することを見出している。本研究では、Ups2-Mdm35依存的に合成されるPEが、グルコース枯渇時において細胞内エネルギーセンサーAMPK/Snf1の活性を制御しており、Ups2欠損酵母ではグルコース枯渇時においてAMPK/Snf1が過剰活性化し、静止期細胞への分化が促進することを見出した。
3)また、最終年度は、新たに出芽酵母PS脱炭酸酵素Psd1の細胞内局在と存在量制御機構について解析し、小胞体局在型Psd1はミトコンドリア局在型に比べてPSのPEへの変換効率が高いこと、小胞体型Psd1の存在量が細胞環境に応じて多層的に制御されていることを見出した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ミトコンドリア由来ホスファチジルエタノールアミンによるミトコンドリア機能,細胞増殖制御2023

    • 著者名/発表者名
      宮田 暖
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 95 ページ: 379~383

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2023.950379

  • [学会発表] 出芽酵母におけるホスファチジルセリン脱炭酸酵素1(Psd1) 制御機構の解析2024

    • 著者名/発表者名
      宮田 暖
    • 学会等名
      第204回酵母細胞研究会例会
    • 招待講演
  • [学会発表] 小胞体およびミトコンドリアにおけるホスファチジルセリン脱炭酸酵素1(Psd1)量の制御2023

    • 著者名/発表者名
      宮田 暖
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会

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公開日: 2024-12-25  

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