Elucidation and characterization of a novel starvation-response in animals controlled by nucleic-acid molecules

核酸分子控制的动物新型饥饿反应的阐明和表征

基本信息

批准号：
19K22418
负责人：
増田真二
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-06-28 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K22418/
关键词：
Mesh1 ショウジョウバエ ppGpp 緊縮応答 NADPH 栄養飢餓応答

项目摘要

本研究では、ショウジョウバエを主な材料とし、未知の動物型ppGpp合成酵素遺伝子を単離すると共に、ショウジョウバエの視細胞におけるppGppの機能を詳細に調べることで、既知のラパマイシン標的タンパク質(TOR)やインスリン様成長因子(IGF)のシグナルとは独立した、動物の新たな恒常性維持・栄養応答機構の存在を実験的に証明することを目的に研究を進めている。今年度の実績を以下に記す。ショウジョウバエMesh1タンパク質の解析：試験管内でppGpp分解活性を示す酵素Mesh1は、近年NADPH脱リン酸化酵素として機能することも報告された。つまりMesh1変異体で見られる表現型が、ppGpp分解活性の欠失によるものなのか、それともNADPHの脱リン酸化活性の欠失によるものなのかが不明であることを示唆している。この点を明らかにするために、NADPHの脱リン酸化活性を欠失しているが、ppGpp分解活性は失わないMesh1変異タンパク質を作出することを目指した。結晶構造より、Mesh1がNADPHと相互作用する際に重要と思われたアミノ酸（W138, R142）それぞれに部位特異的変異を導入したタンパク質（W138FおよびR142T）の精製に成功した。またゲノム編集技術によりそれらの変異をゲノムにもつショウジョウバエ変異体の作出に成功した。

进行这项研究的目的是使用果蝇作为主要材料来隔离未知的动物型PPGPP合酶基因，并通过详细研究果蝇光感受器细胞中PPGPP的功能，从实验上证明存在一种新的动物基于动物的体内稳态和营养机制的蛋白质蛋白质（Toref） - 蛋白质蛋白质（Toref）（Toref）（Toref）蛋白质（Tor）（Tor）（Tor），并存在信号。以下是我们一年的结果。果蝇Mesh1蛋白：在体外表现出PPGPP降解活性的MESH1的分析也据报道充当NADPH去磷酸化酶。这表明目前尚不清楚MESH1突变体中看到的表型是由于PPGPP降解活性的缺失还是NADPH去磷酸化活性的缺失。为了澄清这一点，我们旨在产生一种删除NADPH的去磷酸化活性但不会失去PPGPP降解活性的MESH1突变蛋白。基于晶体结构，我们成功纯化了纯化的蛋白质（W138F和R142T），这些蛋白（W138F和R142T）引入了氨基酸（W138，R142）中位置定向的突变，当MESH1与NADPH相互作用时，这些突变似乎很重要。此外，基因组编辑技术已被用来成功创建基因组中这些突变的果蝇突变体。