植物と酵母における液胞形態形成及び液胞タンパク質輸送に関与する遺伝子の取得と解析

植物和酵母液泡形态发生和液泡蛋白运输相关基因的获取和分析

基本信息

批准号：
10219205
负责人：
竹川薫
金额：
$ 23.3万
依托单位：
Kagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年、分裂酵母の全ゲノム塩基配列が明らかにされた。そこで分裂酵母全ゲノムのデータから以下の遺伝子を同定して機能解析を行った。(1)分裂酵母の全ゲノムから出芽酵母の液胞タンパク質輸送に関与するVPS遺伝子と相同性の高い遺伝子を同定して、これらの遣伝子破壊株を50以上作成した。多くの破壊株で液胞タンパク質が細胞表層へとミスソートしていることを確認出来たが、全く表現型を示さない株も見いだされ、出芽酵母との相違点を明らかにすることが出来た。(2)分裂酵母の液胞局在ATPアーゼの欠損株を取得した。本破壊株は液胞の酸性化に欠損を示し、液胞タンパク質輸送やエンドサイトーシスなどの細胞内タンパク質輸送経路に欠損を示すことを明らかにした。(3)分裂酵母の小胞輸送に関与する16個の全SNAREタンパク質をコードする遺伝子を単離して、機能解析を行った。その結果、出芽酵母のどのSNAREとも高い相同性を示さないSPAC6F12.03C遺伝子破壊株が液胞タンパク質を細胞表層へとミスソートすることを明らかにした。(4)分裂酵母の液胞の融合に関与するタンパク質の同定を試みた。その結果、出芽酵母のVPS16とVPS33と相同性の高い分裂酵母遺伝子破壊株は液胞形態形成に欠損を示すが、VPS11やVPS18ホモログ遺伝子破壊株は液胞形態に欠損を示さないことがわかり、出芽酵母との相違点を明らかにすることが出来た。(5)分裂酵母のエルゴステロール合成に欠損を示す株を単離し、解析を行った。その結果エルゴステロール欠損株は液胞の融合が起こらないことがわかり、ステロールの液胞形態形成への関与が強く示唆された。

去年，揭示了裂变酵母的整个基因组核苷酸序列。因此，从整个裂变酵母基因组数据中鉴定出以下基因，并进行了功能分析。（1）从裂变酵母的整个基因组中鉴定出与参与液泡蛋白转运的VPS基因高同源性的基因，并创建了其中50多种破坏性菌株。有人证实，在许多破坏菌株中未遗漏到细胞表面的液泡蛋白，但也发现了一些未表现出表型的菌株，揭示了与萌芽酵母菌的差异。（2）在裂变酵母中获得了液泡局部ATPase的缺陷株。发现这种破坏菌株在液泡酸化中有缺陷，并显示出细胞内蛋白转运途径（如液泡蛋白转运和内吞作用）中的缺陷。（3）分离了裂变酵母中参与囊泡转运的所有16种snare蛋白的基因，并进行了功能分析。结果，发现SPAC6F12.03C基因破坏菌株与发芽的酵母中的任何snare均未显示出液泡蛋白进入细胞表面。（4）我们试图鉴定裂变酵母中涉及液泡融合的蛋白质。结果，发现与VPS16和VPS33高度同源的裂变酵母基因破坏菌株在液泡的形态发生中有缺陷，但是VPS11和VPS18同源基因破坏性菌株在液泡形态上没有表现出液态差异，从而表现出液态差异。（5）分离并分析裂变酵母中麦角固醇合成有缺陷的菌株。结果表明，缺乏麦角固醇的菌株不会融合液泡，强烈表明固醇参与液泡形态发生。