リン酸欠乏時の膜脂質転換に関わる主要代謝経路の同定と機能解析

磷酸盐饥饿期间参与膜脂转化的主要代谢途径的鉴定和功能分析

• 批准号: 05J08547
• 负责人: 中村 友輝
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J08547/
• 关键词: 糖脂質; リン脂質; ボスホリパーゼ; リン酸欠乏; ボスファチジン酸; ボスファターゼ; ホスホリパーゼ

リン欠乏時の膜脂質転換はリン脂質の分解と、その代替としての糖脂質の合成により行われるが、リン脂質の分解についてはボスホリパーゼCとボスファチジン酸ボスファターゼ(PAP)に触媒される2つの経路が考えられている。昨年度、申請者はこの段階に関わるボスホリパーゼC、NPC5を同定、解析した。本年度、申請者はリン欠乏時の膜脂質転換に関わるPAPについて、関連する遺伝子の単離および機能解析を行った。昨年、酵母で単離された新規のPAPであるPAHをもとに、シロイヌナズナにおいて相同性検索を行ったところ、2つのホモログAtPAH1,AtPAH2を同定した。これらは、酵母のpah破壊株を機能的に相補できることから、PAPをコードしていると考えられた。これらの遺伝子の破壊株を作成したところ、各々の単独破壊株では表現型を示さないものの、二重破壊株ではリン欠乏において野生株と比べてリン脂質の増加と糖脂質の減少が見られた。また、この二重破壊株はリン家乏において明らかな生育の遅滞を示した。In vivo pulse-chase実験の結果、この二重破壊株では、ボスファチジン酸の分解が抑制されていることが明らかとなった。以上より、申請者は日本学術振興会特別研究員DC2の採用期間において、これまで遺伝子レベルでの知見のなかったリン欠乏での膜脂質転換に関わる2つの経路の鍵酵素を双方について単離、解析した。

磷饥饿期间的膜脂质转化是通过磷脂的分解和作为磷脂替代品的糖脂的合成来进行的，但磷脂分解涉及由脂酶C和脂酸脂酶(PAP)催化的两条途径。去年，申请人鉴定并分析了参与该步骤的bosholipase C，NPC5。今年，申请人分离并分析了与 PAP 相关的基因，该基因参与磷饥饿期间的膜脂转化。去年，我们基于从酵母中分离出的新型PAP PAH，在拟南芥中进行了同源性搜索，并鉴定了两个同源物AtPAH1和AtPAH2。这些被认为编码 PAP，因为它们可以在功能上补充 pah 破坏的酵母菌株。当我们创建这些基因的破坏菌株时，我们发现，虽然单破坏菌株没有表现出任何表型，但在磷饥饿存在的情况下，与野生型菌株相比，双破坏菌株显示出磷脂增加和糖脂减少.此外，该双破坏菌株由于缺磷而表现出明显的生长迟缓。体内脉冲追踪实验表明，在这种双破坏菌株中，磷脂酸的降解受到抑制。综上所述，申请人在日本学术振兴会特别研究员DC2任职期间，分离分析了缺磷时参与膜脂转化的两条途径的关键酶，对此日本学术振兴会尚无相关知识。直到现在的基因水平。