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2015 年度 実績報告書

酵母における一酸化窒素の生成機構と生理的役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25252065
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

高木 博史  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (50275088)

研究分担者 川本 進  千葉大学, 真菌医学研究センター, その他 (80125921)
知花 博治  千葉大学, 真菌医学研究センター, 准教授 (30333488)
研究期間 (年度) 2013-10-21 – 2016-03-31
キーワード一酸化窒素 / 酵母 / シグナル伝達 / ストレス耐性
研究実績の概要

1)NOの生成機構の解析
NO特異的蛍光プローブを用いて細胞内のNOレベルを測定したところ、酵母の野生型株を過酸化水素処理した時に観察されるNO生成が、TAH18遺伝子の発現抑制や哺乳類NOSの阻害剤であるL-NG-Nitroarginine methyl ester(NAME)処理により抑制された。このことから、過酸化水素処理条件下でTah18依存的なNOS様活性によりNOが合成されることが示された。またDRE2過剰発現株では、TAH18発現抑制株と同程度までNO合成が低下したことから、Dre2タンパク質が酵母のNOS様活性を阻害することが示唆された。一方、共免疫沈降とウェスタンブロッティングによる解析から、過酸化水素処理条件下でTah18-Dre2複合体が経時的に解離することが示された。
2)NOの生理的役割の解析
過酸化水素処理後の細胞生存率測定により細胞死の程度を評価したところ、TAH18発現抑制やNAME処理により細胞死は有意に阻害された。興味深いことに、TAH18発現抑制株にNAMEを処理しても阻害効果は軽微であったことから、Tah18依存的なNOS様活性により合成されるNOが細胞死誘導に寄与するものと考えられた。これらの結果は、Tah18依存的なNOS活性・NO合成が、ストレスの種類や条件に応答して「細胞死・細胞保護」と言う異なる機能を発現する可能性を提示している。
3)病原真菌におけるNOの生成機構・生理的役割の解析と病原性への寄与の検証
Aspergillus fumgiatus 培養時に、過酸化水素添加や高温ストレス処理すると、NO特異的蛍光プローブによる染色が菌糸内に確認できたことから、これらのストレスに応答したNOの生成が示唆された。また、Cryptococcus neoformansにおいて、プロモーター部位を改変してTAH18の発現抑制株を構築したところ、生育が抑制されたことから、TAH18 は必須遺伝子であることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Nitric oxide signaling and its role in oxidative stress response in Schizosaccharomyces pombe2016

    • 著者名/発表者名
      Rika Indri Astuti, Daisuke Watanabe, Hiroshi Takagi
    • 雑誌名

      Nitric Oxide-Biology and Chemistry

      巻: 52 ページ: 29-40

    • DOI

      org/10.1016/j.niox.2015.11.001

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Regulatory mechanism of the flavoprotein Tah18-dependent nitric oxide synthesis and cell death in yeast2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshikawa, Ryo Nasuno, Nobuhiro Kawahara, Akira Nishimura, Daisuke Watanabe, Hiroshi Takagi
    • 雑誌名

      Nitric Oxide-Biology and Chemistry

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 酵母における酸化ストレス下における一酸化窒素の合成機構と生理機能の解析2016

    • 著者名/発表者名
      高木博史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市白石区)
    • 年月日
      2016-03-27 – 2016-03-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 酵母におけるプロリン・アルギニン代謝を介した新しい酸化ストレス耐性機構2015

    • 著者名/発表者名
      高木博史
    • 学会等名
      第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市中央区)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • 招待講演
  • [学会発表] 酵母に見出した酸化ストレス応答的なNO生成とその制御機構2015

    • 著者名/発表者名
      吉川雄樹, 那須野 亮, 渡辺大輔, 高木博史
    • 学会等名
      第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市中央区)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] Nitric oxide-mediated antioxidative mechanism in Saccharomyces cerevisiae and its application to baker’s yeast2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 27th Annual Meeting of the Thai Society for Biotechnology and International Conference
    • 発表場所
      Bangkok (Thailand)
    • 年月日
      2015-11-17 – 2015-11-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 出芽酵母におけるS-ニトロソ化タンパク質の検出系の確立と解析網羅的解析と機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      中田悠平, 河本純子, 那須野 亮, 渡辺大輔, 高木博史
    • 学会等名
      第33回イーストワークショップ
    • 発表場所
      せとうち児島ホテル(岡山県倉敷市)
    • 年月日
      2015-11-13 – 2015-11-14
  • [学会発表] Nitric oxide-mediated antioxidative mechanism in Saccharomyces cerevisiae and its application to fermentation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      Microbial Stress: From Molecules to Systems
    • 発表場所
      Sitges (Spain)
    • 年月日
      2015-11-12 – 2015-11-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Candida glabrata TC転写抑制系によるカイコを用いたin vivo必須遺伝子の評価系の構築2015

    • 著者名/発表者名
      比留間淳一郎, 宇野 潤, 原田和俊, 矢口貴志, 比留間政太郎, 知花博治, 高木博史
    • 学会等名
      第59回日本医真菌学会総会・学術総会
    • 発表場所
      ホテルさっぽろ芸文館(北海道札幌市中央区)
    • 年月日
      2015-10-09 – 2015-10-10
  • [学会発表] Nitric oxide-mediated antioxidative mechanism in Saccharomyces cerevisiae and its application to baker’s yeast2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 27th International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology
    • 発表場所
      Levico Terme (Italy)
    • 年月日
      2015-09-06 – 2015-09-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulatory mechanism and physiological role of the flavoprotein Tah18-dependent nitric oxide synthesis in yeast2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshikawa, Ryo Nsuno, Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 27th International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology
    • 発表場所
      Levico Terme (Italy)
    • 年月日
      2015-09-06 – 2015-09-12
    • 国際学会
  • [学会発表] 酵母のNOS活性に関与するフラボタンパク質Tah18依存的な細胞死誘導機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      那須野 亮, 佐藤裕士, 高木博史
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第48回研究報告会
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 年月日
      2015-08-31 – 2015-09-02
  • [学会発表] 酵母Saccharomyces cerevisiaeにおける一酸化窒素の合成とその生理機能2015

    • 著者名/発表者名
      那須野 亮, 高木博史
    • 学会等名
      真菌NO研究会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • 年月日
      2015-08-11
  • [学会発表] 分裂酵母Schizosaccharomyces pombeにおける一酸化窒素シグナリング2015

    • 著者名/発表者名
      Astuti Rika Indri, 渡辺大輔, 高木博史
    • 学会等名
      真菌NO研究会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • 年月日
      2015-08-11
  • [学会発表] 病原真菌(アスペルギルス糸状菌, クリプトコックス酵母)における一酸化窒素(NO)の生成と生理機能の検討2015

    • 著者名/発表者名
      川本 進, 萩原大祐, 東江昭夫
    • 学会等名
      真菌NO研究会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • 年月日
      2015-08-11
  • [学会発表] 病原酵母Candida glabrata の転写抑制系を用いた出芽酵母NO合成関連遺伝子のオルソログ(Cg TAH18)の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      宇野 潤, 佐藤美智代, 高木博史, 知花博治
    • 学会等名
      真菌NO研究会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • 年月日
      2015-08-11
  • [学会発表] 酵母のNOS活性に関与するフラボタンパク質Tah18依存的な細胞死誘導機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      那須野 亮, 佐藤裕士, 高木博史
    • 学会等名
      第15回日本NO学会学術集会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-06-26 – 2015-06-27
  • [学会発表] 酵母に見出したTah18タンパク質依存的なNO生成と制御機構2015

    • 著者名/発表者名
      吉川雄樹, 那須野 亮, 渡辺大輔, 高木博史
    • 学会等名
      第15回日本NO学会学術集会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-06-26 – 2015-06-27
  • [学会発表] Towards understanding cell cycle regulation, hypoxic adaptation and nitric oxide (NO) signaling in Cryptococcus neoformans2015

    • 著者名/発表者名
      Susumu Kawamoto, Eric V Virtudazo, Zuzana Moranova, Misako Ohkusu, Kiminori Shimizu, Akio Toh-e, Hiroshi Takagi, Akiko Suganami, Yutaka Tamura, Vladislav Raclavsky
    • 学会等名
      19th International Society for Human and Animal Mycology Congress
    • 発表場所
      Melbourne (Australia)
    • 年月日
      2015-05-06 – 2015-05-08
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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