分裂酵母の新規なチェックポイント因子Pmt3タンパク質の解析

裂殖酵母中新型检查点因子Pmt3蛋白的分析

基本信息

批准号：
09760089
负责人：
田中克典
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Shimane University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、ユビキチン様修飾因子の存在が相次いで報告され、その翻訳後修飾による標的タンパク質の機能制御メカニズムが注目を浴びている。その中でも哺乳類細胞のSUMO-1は核輸送関連因子RanGAPlを翻訳後修飾し、RanBP2とのタンパク質間相互作用を生じさせることによりRanGAPlを核膜孔へ局在させる機能を持つことが示唆されている。我々は、分裂酵母のSUMO-1ホモログ(Pmt3タンパク質と命名)の遺伝学的解析を行い以下の知見を得た。pmt3遺伝子が欠損すると、細胞は増殖が著しく悪くなり、生存率の低下及び温度感受性を示し、HU,TBZ,UV,MMSといった薬剤に対して強い感受性を示す。また、興味深いことに染色体分配の異常が生じ、テロメアが異常に伸長し、減数分裂或いは胞子形成過程に欠損が起きていることを見いだした。一方、分裂酵母のSUMO-1修飾経路に関わるタンパク質群(El様酵素複合体:Rad31p+Fub2p、E2様酵素:Hus5p)を同定した。これらの変異株や破壊株では、テロメアの伸長を含め上記のpmt3破壊株とほぼ同様の表現型を示し、Pmt3pによる標的タンパク質の修飾反応が起こらないことを明らかにした。以上の結果より、分裂酵母SUMO-1修飾経路ではRad31pとFub2pのへテロダイマーをEl様酵素、Hus5pをE2様酵素として標的タンパク質を翻訳後修飾していることが示唆された。GFPを用いた顕微鏡観察により、Pmt3pが核に特異的に局在することがわかった。その中でもPmt3pはSPB或いはキネトコアに強いスポット状の局在を示した。また、E1様酔素及びE2様酵素の変異株ではこの特異的なPmt3pの局在が損なわれていた。これらの結果は、分製酵母のSUMO-1修飾経路は少なくともSPB或いはキネトコアの構成因子を標的としていることを強く示唆している。

近年来，已经报道了类似泛素样修饰剂的存在，并且通过翻译后修饰来调节靶蛋白功能的机制引起了人们的注意。其中，已经提出，哺乳动物细胞中的SUMO-1具有跨化后修饰与核转运相关因子rangapl的功能，并通过引起蛋白质 - 蛋白质与RANBP2的相互作用，并将RangaPl定位在核孔中。我们对裂变酵母的SUMO-1同源物（命名为PMT3蛋白）进行了遗传分析，并获得了以下发现：当PMT3基因不足时，细胞在增殖中变得明显较差，表现出降低的存活率和温度敏感性，并且受到HU，HU，TBZ，UV和MMS等药物的易感性。有趣的是，发现发生异常的染色体分布，端粒伸展异常，并且在减数分裂或孢子形成过程中发生缺陷。同时，鉴定了一组参与SUMO-1修饰途径的蛋白质（EL样酶复合物：RAD31P+FUB2P，E2样酶：HUS5P）。这些突变体和破坏性菌株表现出类似于上述PMT3干扰性菌株（包括端粒延伸）的表型，并揭示没有PMT3P会修饰靶蛋白。上述结果表明，裂变酵母SUMO-1修饰途径在翻译后修饰靶蛋白使用RAD31P和FUB2P的异二聚体作为EL样酶，将HUS5P作为E2样酶。使用GFP的微观观察表明，PMT3P专门定位于核。其中，PMT3P显示出在SPB或动能中很强的斑点定位。此外，E1样毒素和E2样酶的突变体损害了PMT3P的特定定位。这些结果强烈表明，在单独的酵母中的SUMO-1修饰途径至少靶向SPB或动力学的成分。