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。

研究人员表明，钙调神经酶是一种依赖钙的去磷酸化酶，使用具有裂变酵母模型系统，该模型具有具有非常接近哺乳动物细胞的细胞内信号系统，并且可以提供严格的分子遗传分析。在此过程中，已经获得了许多结果，这些结果表明钙信号降解蛋白质并调节运输系统。这项研究旨在阐明通过对裂变酵母模型系统进行分子遗传分析引起的蛋白质产生，转运和降解的机制，并阐明该调节机制崩溃引起的细胞病理。 1）关于负责细胞内囊泡转运和钙调神经蛋白的Adaptin基因之间的遗传关联，分离出一种同时表现出高温敏感性和免疫抑制药物敏感性的裂变酵母突变体，并确定了基因。结果表明，突变基因编码Mu-Adaptin，该基因已知是导致高尔基体内体的囊泡转运的原因。还证实了在Adaptin基因敲除中观察到类似的表型。这些结果揭示了细胞内转运与钙调神经酶之间的关联。 2）关于稳定性控制在mRNA调节中的重要性，mRNA水平控制在蛋白质产生中极为重要。到目前为止，当mRNA水平受信号系统调节时，主要考虑转录调控，但我们已经利用了一个事实，即钙调蛋白和MAP激酶在氯化离子离子稳态方面是拮抗酵母菌的拮抗作用，并且揭示了mRNA通过RNA结合蛋白的磷酸化对mRNA的稳定性很重要。