鉄イオンによる転写制御の分子基盤

铁离子转录调控的分子基础

基本信息

批准号：
17054019
负责人：
岩井裕子
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto 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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17054019/
关键词：
転写制御鉄代謝出芽酵母鉄-硫黄クラスター核外移行

项目摘要

出芽酵母において転写調節因子Aft1は細胞内鉄代謝恒常性維持の中心的な役割を担うが、このAft1の転写活性は細胞内鉄濃度により制御されている。本研究では、Aft1の鉄による転写活性化能の制御機構を分子レベルで明らかにすることを目的として研究を遂行し、以下の結果を得た。Aft1の活性制御において核外輸送が鉄によって促進されることが重要である。Aft1の核外輸送担体はMsn5であることが明らかとなっているが、このMsn5とAft1が鉄存在下で相互作用し、鉄欠乏下では相互作用が弱まることをyeast two hybrid assayにより明らかにした。また、このMsn5との結合に必要とされるAft1内の2カ所の領域を同定した。その一方にはリン酸化に関与するセリン残基が複数存在する。これらセリン残基への変異導入によりAft1とMsn5との結合が阻害されたことより、結合にはセリン残基のリン酸化が重要である可能性が示唆された。また、このセリン残基をアラニンに置換したAft1は核への局在を示した。さらに、もう一方の領域内に存在する複数のスレオニン残基への変異導入もAft1の恒常的な核への局在を示し、これらセリン残基、スレオニン残基が核外移行に重要な役割を持つことが明らかになった。さらに、スレオニン残基を含む領域が鉄濃度依存的にAft1のN末側と相互作用することを示唆する結果が得られた。したがって、鉄濃度に応答したスレオニン残基を介したAft1分子内相互作用により2領域が特定の配置を取ることが核外移行を促進する可能性が示唆された。

在芽殖酵母中，转录调节因子 Aft1 在维持细胞内铁代谢稳态中发挥着核心作用，Aft1 的转录活性受细胞内铁浓度的调节。本研究旨在从分子水平阐明铁诱导的Aft1转录激活的调控机制，并获得以下结果。重要的是，铁在 Aft1 活动的调节中促进核出口。已揭示Aft1的核输出载体是Msn5，并且我们通过酵母二杂交实验阐明Msn5和Aft1在铁存在下相互作用，并且在缺铁时相互作用减弱。我们还确定了 Aft1 内与 Msn5 结合所需的两个区域。一方面，有多个丝氨酸残基参与磷酸化。这些丝氨酸残基的诱变抑制了 Aft1 和 Msn5 之间的结合，表明丝氨酸残基的磷酸化可能对结合很重要。此外，Aft1（其中该丝氨酸残基被丙氨酸取代）定位于细胞核。此外，其他区域的多个苏氨酸残基的诱变也表明Aft1组成性定位于细胞核，并且这些丝氨酸和苏氨酸残基在核输出中发挥着重要作用。此外，获得的结果表明含有苏氨酸残基的区域与Aft1的N末端以铁浓度依赖性方式相互作用。因此，有人认为，Aft1 通过苏氨酸残基响应铁浓度的分子内相互作用可能通过采用两个区域的特定排列来促进核输出。