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2015 年度 実績報告書

ストレスとアミノ酸栄養に応答したTORC1制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25291042
研究機関東京大学

研究代表者

前田 達哉  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (90280627)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード細胞内情報伝達 / TOR / target of rapamycin / TORC1 / TOR complex 1 / アミノ酸栄養 / グルタミン / PI3キナーゼ
研究実績の概要

前年度までに、膜構造を損なわないように調製したサンプル用いたin vitro TORC1アッセイ法を構築していた。これは、生物種や実験系を問わず、アミノ酸に応答したTORC1活性化をin vitroで再現できるこれまでで唯一の例である。これを用いて以下の点を明らかにした。
(1)この系ではグルタミンに応答してTORC1が活性化される:20種類のL型アミノ酸の活性化能を評価したところ、グルタミンとシステインにのみ活性化が見られた。D型グルタミンにはこの活性が見られなかったことから、これは生理的なTORC1活性化機構を反映したものであると考えられる。
(2)この活性化機構は既知のGtr二量体依存的TORC1活性化経路とは別の経路である:gtr1やego3のノックアウト株を用いて同様のアッセイを行ったところ、TORC1活性化能は損なわれていなかった。したがって、ここで見られる活性化機能は、前年度までにin vivoで確認してきた、Gtr二量体非依存的経路に相当すると考えられる。
(3)この活性化機構には、PI3キナーゼであるVps34と、PI(3)リン酸に結合するFYVEドメインを有するPib2タンパク質が必須の機能を果たしている:前年度までに同定してきたGtr二量体非依存的経路に機能的に関連した因子を含む液胞膜タンパク質群のノックアウト株を用いて同様のアッセイを行ったところ、vps34とpib2のノックアウト株でグルタミンによる活性化能が失われていた。そのため、Vps34によって液胞膜上に産生されたPI(3)リン酸を介してPib2が液胞膜へとリクルートされることが、Gtr二量体非依存的なTORC1活性化に必須であると考えられる。この経路におけるグルタミンセンサーの同定が急務である。
また、ほ乳類の免疫制御に関与する転写因子Bach2がmTORC1によりリン酸化されることを明らかにした。

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。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] The Transcription Factor Bach2 Is Phosphorylated at Multiple Sites in Murine B Cells but a Single Site Prevents Its Nuclear Localization2016

    • 著者名/発表者名
      Motohashi H, Taguchi K, Yamamoto M, Nio M, Maeda T, Ochiai K, Muto A, Igarashi K
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 291 ページ: 1826-1840

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.661702

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition)2016

    • 著者名/発表者名
      Klionsky DJ, Maeda T, 他
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 12 ページ: 1-222

    • DOI

      10.1080/15548627.2015.1100356

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Conserved mode of yeast Bro1 family V domains for interaction with YP(X)nL motif-containing target proteins2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura Y, Tanigawa M, Kawawaki J, Takagi K, Mizushima T, Maeda T, Tanaka K
    • 雑誌名

      Eukaryot. Cell

      巻: 14 ページ: 976-982

    • DOI

      10.1128/EC.00091-15

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Rag/Gtr複合体非依存的TORC1活性化機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      谷川美頼、前田達哉
    • 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)
    • 年月日
      2016-03-29 – 2016-03-29
  • [学会発表] 酵母Bro1 VドメインとYP(X)nLモチーフを持つターゲットタンパク質との相互作用の解析2015

    • 著者名/発表者名
      木村洋子、谷川美頼、川脇純子、高木賢治、水島恒裕、前田達哉、田中 啓二
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-03 – 2015-12-04
  • [学会発表] 清酒酵母におけるTORC1シグナリングとアルコール発酵の関連に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺大輔、周延、陳佳文、水野恵、荒木義雄、杉本幸子、万クン、中沢伸重、赤尾健、下飯仁、水田啓子、前田達哉、高木博史
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-02 – 2015-12-02
  • [学会発表] TORC1のin vitro活性評価法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      谷川美頼、前田達哉
    • 学会等名
      清酒酵母におけるTORC1シグナリングとアルコール発酵の関連に関する研究
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
    • 年月日
      2015-09-01 – 2015-09-01
  • [学会発表] 清酒酵母におけるTORC1シグナリングとアルコール発酵の関連に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺大輔、周延、陳佳文、水野恵、荒木義雄、杉本幸子、万クン、中沢伸重、赤尾健、下飯仁、水田啓子、前田達哉、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
      広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
    • 年月日
      2015-08-31 – 2015-08-31

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公開日: 2017-01-06  

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