酵母の量的均衡遺伝子が作るネットワークの全容解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23310140
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: システムゲノム科学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 守屋 央朗 岡山大学, その他部局等, 准教授 (60500808)
• 研究分担者: 牧野 能士 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 准教授 (20443442)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 遺伝子ネットワーク / タンパク質ネットワーク / 量感受性遺伝子 / 量的均衡遺伝子 / 酵母 / ゲノム

研究概要

量的均衡遺伝子とは、2つ以上の遺伝子の発現量が互いに均衡しており、そのバランスが乱れた時に、細胞機能に異常をもたらす遺伝子のことを言う。私たちは、これまでに「遺伝子つなひき法」という実験手法を用いて、わずかに遺伝子コピー数を上げただけで細胞機能が破たんする遺伝子（量感受性遺伝子）の同定を試みてきた。本研究ではこれを進め、出芽酵母の115個の量感受性遺伝子を同定するとともに、これらのうち、13の量的均衡関係を見出した。この研究は、ゲノム上の量感受性遺伝子の組織的同定としては、あらゆる生物で初めてのことであり、複数の量的均衡遺伝子を一度に同定した初めての例である。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of the lower protein limit in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae using TIPI-gTOW (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasabe M, Shintani S, Kintaka R, Kaizu K, Makanae K, Moriya H
  • 雑誌名: BMC Syst Biol 巻: 8(1) ページ: 2
  • DOI: 10.1186/1752-0509-8-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct mechanisms for spiro-carbon formation reveal biosynthetic pathway crosstalk (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsunematsu Y, Ishikawa N, Wakana D, Goda Y, Noguchi H, Moriya H, Hotta K, Watanabe K
  • 雑誌名: Nat Chem Biol 巻: 9(12) ページ: 818-25
  • DOI: 10.1038/nchembio.1366
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationships between Cell Cycle Regulator Gene Copy Numbers and Protein Expression Levels in Schizosaccharomyces pombe (2013)
  • 著者名/発表者名: Chino A, Makanae K, Moriya H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8(9) ページ: e73319
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0073319
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Genome-Wide Activity Assessment of Terminator Regions in Saccharomyces cerevisiae Provides a "Terminatome″Toolbox (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamanishi M, Ito Y, Kintaka R, Imamura C, Katahira S, Ikeuchi A, Moriya H, Matsuyama T
  • 雑誌名: ACS Synth Biol
  • DOI: 10.1021/sb300116y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parallel Real-Time PCR on a Chip for Genetic Tug-of-War (gTOW) Method (2013)
  • 著者名/発表者名: Naito T, Yatsuhashi A, Kaji N, Ando T, Sato K, Moriya H, Kitano H, Yasui T, Tokeshi M, Baba Y
  • 雑誌名: Anal Sci 巻: 29(3) ページ: 367-71
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/analsci/29/3/29_367/_article
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of dosage-sensitive genes in Saccharomyces cerevisiae using the genetic tug-of-war method (2013)
  • 著者名/発表者名: Makanae K, Kintaka R, Makino T, Kitano H, Moriya H
  • 雑誌名: Genome Res 巻: 23(2) ページ: 300-11
  • DOI: 10.1101/gr.146662.112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robustness analysis of cellular systems using the genetic tug-of-war method (2012)
  • 著者名/発表者名: Moriya H, Makanae K, Watanabe K, Chino A, Shimizu-Yoshida Y
  • 雑誌名: Mol Biosyst 巻: 8(10) ページ: 2513-22
  • DOI: 10.1039/c2mb25100k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishing a new methodology for genome mining and biosynthesis of polyketides and peptides through yeast molecular genetics (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishiuchi K, Nakazawa T, Ookuma T, Sugimoto S, Sato M, Tsunematsu Y, Ishikawa N, Noguchi H, Hotta K, Moriya H, Watanabe K
  • 雑誌名: Chembiochem 巻: 13(6) ページ: 846-54
  • DOI: 10.1002/cbic.201100798
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression limits of fission yeast cell-cycle regulators in vivo and in silico (2011)
  • 著者名/発表者名: Moriya H, Chino A, Kapuy O, Csikász-Nagy A, Novák B
  • 雑誌名: Mol Syst Biol 巻: 7 ページ: 556
  • DOI: 10.1038/msb.2011.91
  • 査読あり
• [学会発表] 酵母だから測れる(?),過剰発現のコピー数限界 (2013)
  • 著者名/発表者名: 守屋央朗
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2013-12-03
• [学会発表] TIPI-gTOW 法によるタンパク質発現の下限限定の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 雀部正毅, 進谷紗弓, 守屋央朗
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第46回研究報告会
  • 発表場所: 仙台市青葉区
  • 年月日: 2013-09-08
• [学会発表] 出芽酵母におけるmisfoldedGFP の過剰発現による細胞毒性の発揮メカニズムの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 蒔苗浩志, 守屋央朗
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第46回研究報告会
  • 発表場所: 仙台市青葉区
  • 年月日: 2013-09-08
• [学会発表] ミトコンドリア関連の量感受性遺伝子(DSG)とPPH3 の遺伝的相互作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金高令子, 蒔苗浩司, 守屋央朗
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡県福岡市
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] タンパク質の過剰発現が引き起こす細胞毒性の定量 (2012)
  • 著者名/発表者名: 蒔苗浩司, 守屋央朗
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡県福岡市
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] 出芽酵母がもつすべての遺伝子の限界発現量を測る (2012)
  • 著者名/発表者名: 蒔苗浩司, 金高令子, 牧野能士, 守屋央朗
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡県福岡市
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] 分裂酵母の細胞周期に存在するフィードバックの解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 茅野文子, 守屋央朗
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム
  • 発表場所: 京都府宇治市
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] ミトコンドリア関連の量感受性遺伝子(DSG)とPPH3 の遺伝的相互作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金高令子, 蒔苗浩司, 守屋央朗
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム
  • 発表場所: 京都府宇治市
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] タンパク質の過剰に対して,細胞の各プロセスは異なった頑健性を持っている (2012)
  • 著者名/発表者名: 守屋央朗, 蒔苗浩司
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム
  • 発表場所: 京都府宇治市
  • 年月日: 2012-09-04
• [学会発表] Development of a method for measuring the lower limit of gene expression (2012)
  • 著者名/発表者名: Masataka Sasabe, Sayumi Shintani, Koji Makanae, Hisao Moriya
  • 学会等名: 2012 Yeast Genetics and Molecular Biology Meeting
  • 発表場所: アメリカ,ニュージャージー州)
  • 年月日: 2012-08-01
• [学会発表] Identification of genes in balance with dosage sensitive genes (2012)
  • 著者名/発表者名: Reiko Kintaka, Koji Makanae, Hisao Moriya
  • 学会等名: 2012 Yeast Genetics and Molecular Biology Meeting
  • 発表場所: アメリカ,ニュージャージー州
  • 年月日: 2012-08-01
• [学会発表] 遺伝子発現の下限測定法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 進谷紗弓 ,蒔苗浩司, 守屋央朗
  • 学会等名: イーストワークショップ
  • 発表場所: 香川県さぬき市
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] Dosage sensitive gene と均衡関係にある遺伝子の同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金高令子, 守屋央朗
  • 学会等名: イーストワークショップ
  • 発表場所: 香川県さぬき市
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] 酵母細胞システムのロバストネス解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 守屋央朗
  • 学会等名: 生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 姫路市書写
  • 年月日: 2011-09-16
• [備考]
  • URL: http://tenure5.vbl.okayama-u.ac.jp/Hmlab/
• [備考] 雑誌論文⑥のプレスリリースが,山陽新聞(2012.12.29),日本経済新聞(2013.1.7)に掲載された.マイナビニュース(2012.12.28)で紹介された.
• [備考] 雑誌論文⑨のプレスリリースが,山陽新聞(2011.12.7)に掲載された.NHK 岡山放送(2011.12.8)のニュースで紹介された