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2015 年度 実績報告書

化学量不均衡を避けるメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 26290069
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)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード化学量不均衡 / 酵母 / ユビキチンープロテアソーム系
研究実績の概要

研究代表者らはこれまでの研究で、タンパク質複合体の構成成分の不均衡(化学量不均衡)が細胞システムを容易に破綻させる原因となることを明らかにした。一方、そのような破綻の原因となる複合体は細胞内にかずかにしか存在せず、多くの複合体の化学量不均衡は何らかの分子メカニズムにより回避されていることが予想された。本研究ではその候補と考えられる、過剰な複合体サブユニットの速やかな分解と分子シャペロンによる隔離が、どのような複合体の化学量不均衡を回避するために働いているのか、その全体像を明らかにする。本研究では申請者らが独自に開発したgTOW報とタンパク質発現量の測定(解析1),破壊株による限界コピー数の測定(解析2)を中心的な実験手法とする。

平成26年度には第一染色体の54遺伝子をターゲットとして解析を行い、5つの遺伝子が不均衡が回避されているターゲットであることを見出した。また、不均衡回避のメカニズムとしてユビキチンープロテアソーム系が関与している可能性を見出した。平成27年度は、上述の5つの遺伝子がコードするタンパク質はすべて複合体の構成成分であったことから、これらのタンパク質含まれる複合体の他の構成成分についても同じように不均衡の回避が行われるかを調べた。さらに、化学量不均衡の回避がタンパク質分解を通して上方にも下方にも行われることを示した。また、リボソームプロファイリングにより翻訳速度の調整によっては、化学量不均衡の回避は行われないことも明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

化学量不均衡の回避を受けるタンパク質複合体が同定でき、回避のための具体的な分子メカニズムを明らかにしつつあるから。

今後の研究の推進方策

現在取得されているデータをまとめ論文として発表する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Quantitative nature of overexpression experiments.2016

    • 著者名/発表者名
      Moriya H
    • 雑誌名

      Mol Biol Cell

      巻: 26 ページ: 3932-3939

    • DOI

      10.1091/mbc.E15-07-0512

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Perturbed stoichiometry of complex subunits is circumvented by protein-level dosage compensation2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Ishikawa, Koji Makanae, Hisao Moriya
    • 学会等名
      The 9th Asian Young Res. Conf. on Comput. and Omics Biol.
    • 発表場所
      シンガポール
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-22
    • 国際学会
  • [学会発表] タンパク質の過剰発現が及ぼす影響とそれに対する細胞のストラテジー2015

    • 著者名/発表者名
      守屋 央朗、石川 浩史、江口 優一、金高 令子、蒔苗 浩司
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2015-12-03 – 2015-12-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝子発現系への摂動をタンパク質レベルで緩衝する新たな分子機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      石川 浩史、蒔苗 浩司、守屋 央朗
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2015-12-02 – 2015-12-02
  • [学会発表] Robust gene expression under genetic perturbation: New mechanism maintaining stoichiometry of protein complex2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Ishikawa, Koji Makanae, Hisao Moriya
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Systems Biology
    • 発表場所
      シンガポール
    • 年月日
      2015-11-23 – 2015-11-24
    • 国際学会
  • [学会発表] 遺伝子発現の摂動に対してタンパク質発現量を調整する 新たな分子機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      石川浩史、蒔苗浩司、守屋央朗
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第48回報告会
    • 発表場所
      東広島市
    • 年月日
      2015-09-01 – 2015-09-01
  • [学会発表] 細胞内でタンパク質発現量の限界を決める要因はなにか?2015

    • 著者名/発表者名
      守屋央朗
    • 学会等名
      第5回合成生物工学シンポジウム
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2015-08-05 – 2015-08-05
  • [備考] 岡山大学異分野融合先端研究コア・システム細胞学研究室

    • URL

      http://tenure5.vbl.okayama-u.ac.jp/HMlab/

  • [備考] ブログ:酵母とシステム生物学

    • URL

      http://tenure5.vbl.okayama-u.ac.jp/HM_blog/

  • [備考] HM's webpage

    • URL

      http://tenure5.vbl.okayama-u.ac.jp/~hisaom/HMwiki/

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公開日: 2017-01-06  

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