細胞表層分子ディスプレイ法による細胞への新機能賦与とその分子メカニズムの解明

利用细胞表面分子展示方法赋予细胞新功能并阐明其分子机制

基本信息

批准号：
07J04503
负责人：
松井健
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞表層分子ディスプレイ法を用いて酵母細胞表層にディスプレイすることによって酵母に酸耐性を賦与する新規ペプチド(TLRVSFLSLRAYLLLRSVSQQLYLD)の酸耐性賦与メカニズムの解明を目指して研究を行った。まず、昨年度に引き続き、様々な細胞表層タンパク質遺伝子の破壊株を用いて、ペプチドと相互作用する可能性のあるタンパク質の探索を行ったが、相互作用するタンパク質を見つけることはできなかった。そこで、ペプチドをディスプレイした酵母は細胞内へグルコースを効率的に取り込むことを昨年度に明らかにしていたので、グルコースの取り込みと酸耐性の関係を明らかにするために、低グルコース培地での生育を調べ、ペプチドをディスプレイした酵母は低グルコース培地でコントロール株よりも良い生育を示すことを確認した。また、培地のpHを通常より高くしたところ、ペプチドをディスプレイすることで、コントロール株よりも生育が悪くなり、ペプチドをディスプレイすることで、至適pHが酸性側にシフトすることが分かった。そこで、グルコースによる影響を軽減するためにグルコース濃度を低くしたところ、ペプチドディスプレイによる生育の悪化が改善され、グルコース取り込み能の強化がペプチドディスプレイによる酸耐性化に関与していることが分かった。このことから、ディスプレイしたペプチドによる酸耐性獲得機構と、よく知られている酵母での細胞内グルコース濃度の上昇によりキナーゼが細胞膜プロトンポンプを活性化し、プロトンの排出を活性化する機構との関連を推定することができた。そして、酵母に酸耐性を賦与するための新たな標的を見出すことができた。

我们进行了研究，目的是通过使用细胞表面分子显示方法在酵母细胞的表面上显示酸性抗酸的机理。首先，在去年之后，我们使用了各种细胞表面蛋白基因破坏菌株来寻找可能与肽相互作用的蛋白质，但我们无法找到相互作用的蛋白质。因此，去年揭示了具有肽的酵母有效地掺入细胞中，因此为了阐明葡萄糖摄取和耐酸的耐药性，我们研究了低葡萄糖培养基中的生长，并确认肽的酵母菌在低葡萄糖培养基中比对照菌株显示出更好的生长。此外，当培养基的pH值从正常情况下增加时，发现显示肽的生长会导致比对照菌株差，并且显示肽会将最佳pH转移到酸性侧。因此，当降低葡萄糖浓度以降低葡萄糖的作用时，改善了肽表现出的生长恶化，发现增强的葡萄糖摄取能力与肽显示的酸性抗性相关。这导致了所显示的肽获得酸耐药性的机制与激酶激活细胞膜质子泵的机制之间的推断关系，并激活了由于著名酵母中细胞内葡萄糖浓度的升高而激活质子的排泄。然后可以找到新的靶标，以赋予酵母酸性。