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2019 Fiscal Year Research-status Report

極長鎖脂肪酸合成における核膜タンパク質Lem2-Bqt4の役割

Research Project

Project/Area Number 19K06489
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

平野 泰弘  大阪大学, 生命機能研究科, 助教 (10508641)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
KeywordsLem2 / Bqt4 / 核膜 / Elo2 / 極長鎖脂肪酸
Outline of Annual Research Achievements

核膜に局在する核膜タンパク質はクロマチンとの相互作用を通じて細胞の分化運命決定に関与するなど、細胞の機能発現に重要な役割を果たす。広く真核生物に保存される核膜タンパク質lem2遺伝子は、同じく核膜タンパク質bqt4遺伝子との二重破壊で合成致死となる。我々はこの致死性が極長鎖脂肪酸合成酵素をコードするelo2遺伝子によって相補されることを見出した。本研究は極長鎖脂肪酸合成におけるLem2-Bqt4の役割を明らかにすることで、核膜タンパク質を基盤とした脂質合成制御の生物学的意義の解明を目指している。
本年度は分裂酵母Elo2が触媒する脂肪酸合成段階の同定を行った。近縁種である出芽酵母ELO遺伝子との相補実験および質量分析の結果から、分裂酵母Elo2は炭素鎖長24以上の極長鎖脂肪酸合成を行うことが分かった。次にlem2bqt4二重破壊株およびこの二重破壊株にelo2を過剰発現させた株について、核膜形態や核膜のバリア機能への影響を蛍光顕微鏡と電子顕微鏡を用いて解析した。lem2bqt4二重破壊株では核膜が破れ、核膜のバリア機能が喪失していた一方、elo2を過剰発現すると、核膜のバリア機能が回復した。Elo2の脂質合成活性のない変異体の過剰発現ではlem2bqt4二重破壊株の致死性を相補できなかったことから、Elo2の過剰発現によって極長鎖脂肪酸量が増加することで核膜が破れにくくなったことで致死性を回復できたと考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本研究計画で策定した3つの解析のうち、Elo2の脂肪酸合成段階の同定、極長鎖脂肪酸が核膜機能に与える影響の解析の2つについての解析が終了した。よって、本研究は順調に進捗している。

Strategy for Future Research Activity

今年度の研究から極長鎖脂肪酸量と核膜の破れやすさに関連があることが示唆されたが、なぜ破れにくくなるのかについては明らかとなっていない。次年度は核膜が破れにくくなる機構についての解析を進める予定である。

Causes of Carryover

現在投稿予定の論文の英文校閲費として使用するため

  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Intracellular ATP levels influence cell fates in Dictyostelium discoideum differentiation2020

    • Author(s)
      Hiraoka Haruka、Nakano Tadashi、Kuwana Satoshi、Fukuzawa Masashi、Hirano Yasuhiro、Ueda Masahiro、Haraguchi Tokuko、Hiraoka Yasushi
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1111/gtc.12763

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Human Ebp1 rescues the synthetic lethal growth of fission yeast cells lacking Cdb4 and Nup1842020

    • Author(s)
      Osemwenkhae Osaretin P.、Sakuno Takeshi、Hirano Yasuhiro、Asakawa Haruhiko、Hayashi‐Takanaka Yoko、Haraguchi Tokuko、Hiraoka Yasushi
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1111/gtc.12757

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The very-long-chain fatty acid elongase Elo2 rescues lethal defects associated with loss of the nuclear barrier function in fission yeast cells2019

    • Author(s)
      Kinugasa Yasuha、Hirano Yasuhiro、Sawai Megumi、Ohno Yusuke、Shindo Tomoko、Asakawa Haruhiko、Chikashige Yuji、Shibata Shinsuke、Kihara Akio、Haraguchi Tokuko、Hiraoka Yasushi
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 132 Pages: jcs229021

    • DOI

      10.1242/jcs.229021

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] DNA複製におけるヒストンH4アセチル化の役割2019

    • Author(s)
      平岡泰、Osaretin P. Osemwenkae、吉本翔一、平野泰弘、作野剛士、淺川東彦、原口徳子
    • Organizer
      第37回染色体ワークショップ・第18回細胞核ダイナミクス研究会
  • [Presentation] Lem2による核膜形態維持機構とゲノム安定化における役割2019

    • Author(s)
      平野泰弘、衣笠泰葉、原口徳子、平岡泰
    • Organizer
      第37回染色体ワークショップ・第18回細胞核ダイナミクス研究会
  • [Presentation] Lem2と Lnp1は Vps4-ESCRT-III複合体の機能を制御することで核膜-小胞体構造を維持する2019

    • Author(s)
      平野泰弘、衣笠泰葉、原口徳子、平岡泰
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Lem2 and Lnp1 cooperatively maintain the nuclear membrane integrity through ESCRT-III functions2019

    • Author(s)
      Hirano Y, Kinugasa Y, Osakada H, Shindo T, Kubota Y, Shibata S, Haraguchi T, Hiraoka Y
    • Organizer
      The International Fission Yeast Meeting 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Very-long-chain fatty acid elongase Elo2 rescues chromosomal defects associated with loss of nuclear membrane protein Lem22019

    • Author(s)
      Kinugasa Y, Hirano Y, Asakawa H, Chikashige Y, Haraguchi T, Hiraoka Y
    • Organizer
      The International Fission Yeast Meeting 2019
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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