G蛋白質を介した酵母ストレス応答MAPK経路活性化機構の解明

阐明G蛋白介导的酵母应激反应MAPK通路激活机制

• 批准号: 18057008
• 负责人: 舘林 和夫
• 金额: $ 3.97万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18057008/
• 关键词: 高浸透圧; センサー; MAPキナーゼ経路; HOG経路; ストレス応答; ムチン; G蛋白質; 膜蛋白質; シグナル伝達; 酵母; MAPキナーゼ

環境変化に迅速に適応するため、真核生物にはストレス応答MAPK情報伝達経路が存在する。出芽酵母では高浸透圧適応に関わるHOG経路、接合フェロモン経路、栄養条件に応答する擬菌糸経路が存在するが、G蛋白質のCdc42など複数の因子を共通のシグナル因子として有するため、特定刺激に対する特定経路のみの活性化を保証する機構がシグナル特異性の維持に必須である。そこで我々は高浸透圧刺激によってCdc42が活性化される機構について、特に高浸透圧ストレス感知の分子機構に焦点を絞り解析した。Cdc42が働くHOG経路の上流支経路のSHO1経路において、不明であった高浸透圧感知に関わるセンサー因子を探索したところ、二つの膜貫通型ムチン様蛋白質のHkrl、Msb2がSH01経路における高浸透圧センサー機能を有することを見いだした。Hkr1/Msb2はセリン・トレオニンに富み高度に糖鎖修飾された細胞外ドメイン(ST-rich領域)を有しており、この領域を欠失すると恒常的活性型になり、別の膜蛋白質のSho1を介してHoG経路を活性化する。また、ST-rich領域の長さを変えると浸透圧に対する細胞の反応性が変わることから、ST-rich領域は高浸透圧感知に重要である。以上から我々はSH01経路における高浸透圧感知の分子機構として、Hkr1/Msb2内ST-rich領域の糖鎖のゲル構造が高浸透圧環境下で変化し、マスクされていたSho1との相互作用ドメインがSho1と結合して活性化シグナルを細胞内に伝達する、見というモデルを提唱した。SH01経路においてムチン様膜蛋白質による高浸透圧の感知システムを新たに発見したことは、高浸透圧ストレスが特定のMAPK経路を特異的に活性化する機構の解明に貢献したばかりでなく、動物細胞など他の高等真核生物における高浸透圧センシング機構の解明の手がかりになると考えられる。

为了快速适应环境变化，真核生物具有应力响应性的MAPK信号通路。在萌芽的酵母中，高渗透适应性，连接信息素途径和伪透析途径涉及对营养条件的反应，但是由于多种因素（例如G蛋白Cdc42）是常见的信号因素，因此可以保证仅针对特定刺激的特定刺激的特定刺激性维持信号特定性。因此，我们关注的是通过高渗透刺激激活Cdc42的机制，尤其是渗透应力感应的分子机制。当我们搜索SHO1途径中涉及高渗透感传感的未知传感器因子时，CDC42工作的HOG途径的上游途径，我们发现HKRL和MSB2是两个跨膜粘蛋白样蛋白的HKRL和MSB2，在SH01途径中具有高渗透传感器功能。 HKR1/MSB2具有富含丝氨酸 - 硫代的富含细胞外域（富含ST的区域），并在该区域缺失后，它变成了组成型活性形式，并通过另一种膜蛋白Sho1激活HOG途径。此外，改变富含ST的区域的长度改变了细胞对渗透压的反应性，因此富含ST的区域对于高渗透压检测很重要。从上面的角度来看，我们提出了一个模型，在SH01途径中，作为高渗透压检测的分子机制，在高渗透环境下，HKR1/MSB2在ST-RICH区域中的聚糖的凝胶结构在高渗透环境下发生变化，以及带有SHO1的掩盖交互域与SHO1掩盖的交互域结合了SHO1，与SHO1和传输型号传输了一个细胞，使激活信号转移到激活中。 SH01途径中粘蛋白样膜蛋白对高渗透传感系统的新发现不仅有助于阐明高渗透应激特异性地激活特定的MAPK途径的机制，而且还为其他高渗透感机制阐明了其他较高较高的欧洲裔动物，例如其他较高的欧洲裔动物，例如，例如其他较高的渗透机制。

项目成果

酵母高浸透圧応答HOG MAPK経路の活性化メカニズムの解明-分子生物学的手法を用いた新規高浸透圧センサーHkr1とMsb2の同定と解析-

阐明酵母高渗响应性 HOG MAPK 通路的激活机制 - 利用分子生物学方法鉴定和分析新型高渗传感器 Hkr1 和 Msb2 -

• 发表时间: 2007
• 作者: 渡邉 征爾;若杉 桂輔;Oki M;舘林和夫
• 通讯作者: 舘林和夫

Adaptor functions of Cdc42, Ste50, and Sho1 in the yeast osmoregulatory HOG MAPK pathway

• DOI: 10.1038/sj.emboj.7601192
• 发表时间: 2006-07
• 期刊: The EMBO Journal
• 作者: K. Tatebayashi;Katsuyoshi Yamamoto;Keiichiro Tanaka;T. Tomida;Takashi Maruoka;Eri Kasukawa;H. Saito

Identification of novel suppressors for Mog1 implies its involvement in RNA metabolism, lipid metabolism and signal transduction.

• DOI: 10.1016/j.gene.2007.06.012
• 发表时间: 2007-10
• 期刊: Gene
• 影响因子: 3.5
• 作者: M. Oki;Li Ma;Yonggang Wang;Akira Hatanaka;Chie Miyazato;K. Tatebayashi;H. Nishitani;H. Uchida;T. Nishimoto