カルシウムシグナルによるタンパク質の産生・輸送・分解の制御機構

钙信号控制蛋白质产生、运输和降解的机制

基本信息

批准号：
15032231
负责人：
久野高義
金额：
$ 2.82万
依托单位：
Kobe 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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者等は、哺乳動物細胞に極めて近い細胞内情報伝達系を持ち、厳密な分子遺伝学的解析が可能な分裂酵母モデル系を用いて、カルシウム依存性脱リン酸化酵素であるカルシニューリンが細胞質分裂等の多様な細胞機能を制御することを明らかにしてきた。この過程で、カルシウムシグナルがタンパク質の分解や輸送系の制御を示唆する多くの結果を得ている。本研究は、分裂酵母モデル系の分子遺伝学的解析を行うことでカルシウムシグナルによるタンパク質の産生・輸送・分解の制御機構を解明し、この制御機構の破綻による細胞病態を明らかにする事を目的とした。1)細胞内小胞輸送を担うアダプチン遺伝子とカルシニューリンの遺伝学的関連について高温感受性と免疫抑制薬感受性を同時に示す分裂酵母変異体を単離し,その遺伝子を決定した。その結果,変異遺伝子は,ゴルジ・エンドソームからの小胞輸送を担うことが知られているミュー・アダプチンをコードしていることが明らかになった。また,アダプチン遺伝子ノックアウトでも同様の表現型が認められることも確認した。これらの結果から,細胞内輸送とカルシニューリンとの関連が明らかになった。2)mRNA制御における安定性制御の重要性についてタンパク質産生においては,mRNA量制御がきわめて重要である。これまでは,シグナル伝達系によりmRNA量が制御される場合は,主に転写の制御が考えられていたが,我々は,分裂酵母ではカルシニューリンとマップキナーゼがクロライドイオンホメオスタシスに関して拮抗的関係にあることを利用し,RNA結合タンパク質のリン酸化によるmRNAの安定性制御が重要であることを明らかにした。

使用裂变酵母模型系统（该系统具有与哺乳动物细胞非常相似的细胞内信号转导系统，并且可以进行严格的分子遗传分析），首席研究员和他的同事证明，钙调神经磷酸酶（一种钙依赖性去磷酸化酶）在研究表明，它控制着细胞的多种功能，例如分裂。在此过程中，我们获得了许多结果表明钙信号控制蛋白质降解和运输系统。本研究的目的是通过对裂殖酵母模型系统进行分子遗传学分析，阐明钙信号对蛋白质产生、运输和降解的控制机制，并阐明这种控制机制崩溃所引起的细胞病理学等。。 1)关于在细胞内囊泡运输中发挥作用的适应素基因和钙调神经磷酸酶之间的遗传关系，我们分离了同时表现出高温敏感性和免疫抑制药物敏感性的裂殖酵母突变体，并确定了该基因。结果表明，突变基因编码 mu-adaptin，已知它负责高尔基体内体的囊泡运输。我们还证实，在适应素基因敲除中也观察到了类似的表型。这些结果揭示了细胞内转运与钙调神经磷酸酶之间的关系。 2) mRNA调节中稳定性控制的重要性在蛋白质生产中，mRNA量的控制极其重要。迄今为止，当 mRNA 水平受信号转导系统控制时，人们一直认为主要涉及转录控制；然而，在裂殖酵母中，我们已经证明钙调神经磷酸酶和 MAP 激酶与氯离子稳态存在拮抗关系。通过这种方法，我们揭示了通过 RNA 结合蛋白磷酸化来调节 mRNA 稳定性非常重要。