奇数鎖脂肪酸が示す分裂酵母生育抑制作用のメカニズム解析

奇数链脂肪酸抑制裂殖酵母生长的机理分析

基本信息

批准号：
22KJ0617
负责人：
星川陽次郎
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は奇数鎖脂肪酸による分裂酵母の生育抑制現象の分子メカニズムを明らかにすることである。特に、最も強い活性を示す炭素数15のペンタデカン酸を用いて研究を進めた。前年度までの研究結果から、ペンタデカン酸が膜脂質の組成を攪乱することで小胞体の形態異常をはじめとした各種細胞表現型が誘導され、細胞の生育抑制に至るという作用経路が推定された。本年度はこれを詳細に実証するために以下を実施した。① ペンタデカン酸で処理した際の小胞体の形態をより詳細に解析するために透過型電子顕微鏡を用いた観察を行った。その結果、蛍光顕微鏡による観察ではとらえきれなかった小胞体の異常構造を観察することに成功した。また、複数の小胞体タンパク質について局在解析を行い、どのようなタンパク質が異常構造に局在するか調べることで異常構造の特徴を把握することができた。② リピドミクスや遺伝学的解析によってペンタデカン酸がリン脂質に積極的に取り込まれることが生育抑制の原因であることを明らかにした。加えて、その積極的な取り込みに関与すると予想される脂質代謝関連分子の候補を同定した。③ ②で同定した分子について酵素試験を行い、反応の炭素鎖長依存性を調べることとした。予備的な実験として酵母細胞抽出液を用いた試験を行ったが、有意な結果が得られなかった。そこで精製した酵素を用いて試験を行うための準備として、大腸菌を宿主とした当該タンパク質の異種発現系の構築を進めた。

本研究的目的是阐明奇数链脂肪酸抑制裂殖酵母生长的分子机制。特别是，我们使用十五烷酸进行了研究，它具有15个碳原子，表现出最强的活性。根据去年的研究结果推测，十五烷酸会破坏膜脂的组成，从而诱发包括内质网形态异常在内的各种细胞表型，从而抑制细胞生长。今年，我们进行了以下详细论证。 ① 为了更详细地分析十五烷酸处理后内质网的形态，我们使用透射电子显微镜进行了观察。结果，他们成功观察到了荧光显微镜无法检测到的内质网异常结构。此外，通过对多种内质网蛋白进行定位分析，检查异常结构中定位了哪些类型的蛋白质，从而了解了异常结构的特征。 ②脂质组学和遗传分析表明，十五烷酸主动掺入磷脂中是生长抑制的原因。此外，我们还确定了候选的脂质代谢相关分子，预计这些分子将参与其主动摄取。 ③ 我们对②中确定的分子进行了酶测试，以检查反应的碳链长度依赖性。作为初步实验，我们使用酵母细胞提取物进行了测试，但没有获得显着的结果。因此，为了准备使用纯化的酶进行测试，我们以大肠杆菌为宿主，构建了该蛋白质的异源表达系统。