寿命制御における細胞極性制御経路の役割

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K05377
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 平田 大 新潟大学, 自然科学系, 教授 (30243603)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 酵母 / 寿命制御 / チェックポイント / 細胞極性 / 環境適応 / アルコール発酵

研究実績の概要

（１）背景・目的：細胞極性制御やチェックポイント機構は、細胞の正常な機能発現や遺伝情報の完全性の維持に必須で、その破綻は細胞の癌化・老化の一要因である。一方、寿命制御機構の解明は、老化に伴う癌や生活習慣病の発症機構の解明・予防、健康寿命の延伸に重要である。本研究では申請者が酵母において発見した細胞極性制御経路の寿命制御への関与の可能性を検証することを目的とした。具体的には、2つの細胞極性制御経路、１）DNA複製Checkpoint Kinase（Cds1）がCalcineurin（CN）を介し細胞極性を制御するCCT経路（Cds1-CN-TIPs）、2）細胞質分裂後の細胞極性の確立/維持に必須な細胞極性ネットワークMOR経路（MOR: Morphogenesis Orb6 network）について、環境適応時（発酵条件）に新たに発動する寿命制御への関与の可能性を検証した。（２）研究成果（概要）：発酵条件で発動する寿命制御を解明するため、アルコール発酵過程での酵母の細胞増殖を解析した結果、２つのphaseで構成されることを見出した（増殖しながら発酵するphase 1、成長が停止し発酵を継続するphase 2）。さらに、Spindle Assembly Checkpointに重要な出芽酵母のBub1やDNA Integrity Checkpoint に重要な分裂酵母のCds1は高エタノール条件下（phase２）での寿命制御への関与の可能性が低いこと、一方、分裂酵母のBub1はphase２での寿命制御に部分的に関与する可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Search for protein kinase(s) related to cell growth or viability maintenance in the presence of ethanol in budding and fission yeasts (2024)
  • 著者名/発表者名: Ushiyama Yuto、Nishida Ikuhisa、Tomiyama Saki、Tanaka Hitomi、Kume Kazunori、Hirata Dai
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1093/bbb/zbae044
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The fission yeast NDR kinase Orb6 and its signalling pathway MOR regulate cytoplasmic microtubule organization during the cell cycle (2024)
  • 著者名/発表者名: Kume Kazunori、Nishikawa Kenji、Furuyama Rikuto、Fujimoto Takahiro、Koyano Takayuki、Matsuyama Makoto、Mizunuma Masaki、Hirata Dai
  • 雑誌名: Open Biology 巻: 14 ページ: -
  • DOI: 10.1098/rsob.230440
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of novel coenzyme Q10 biosynthetic proteins Coq11 and Coq12 in Schizosaccharomyces pombe (2023)
  • 著者名/発表者名: Nishida Ikuhisa、Ohmori Yuki、Yanai Ryota、Nishihara Shogo、Matsuo Yasuhiro、Kaino Tomohiro、Hirata Dai、Kawamukai Makoto
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 299 ページ: 104797～104797
  • DOI: 10.1016/j.jbc.2023.104797
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Targeted Mutations Produce Divergent Characteristics in Pedigreed Sake Yeast Strains (2023)
  • 著者名/発表者名: Klinkaewboonwong Norapat、Ohnuki Shinsuke、Chadani Tomoya、Nishida Ikuhisa、Ushiyama Yuto、Tomiyama Saki、Isogai Atsuko、Goshima Tetsuya、Ghanegolmohammadi Farzan、Nishi Tomoyuki、Kitamoto Katsuhiko、Akao Takeshi、Hirata Dai、Ohya Yoshikazu
  • 雑誌名: Microorganisms 巻: 11 ページ: 1274～1274
  • DOI: 10.3390/microorganisms11051274
  • 査読あり / オープンアクセス