分裂酵母のDDKとNDR kinaseによる胞子細胞膜新生の新奇制御メカニズム

分裂酵母の胞子形成は、母細胞の“中”で新たな細胞が形成される興味深い現象である。この胞子の細胞膜は、中心体にあたる構造物・スピンドル極体（SPB）の細胞質側から、第二減数分裂の開始とともに形成され始める。本研究は、この胞子の細胞膜新生を開始させるSPB上のシグナル伝達経路を解明することを目的とする。申請者らはこれまでに、Dbf4-dependent kinase (DDK)ホモログSpo4-Spo6が、何らかの基質のリン酸化によって胞子の細胞膜新生を開始させることを見出している。また、細胞質分裂から極性成長に切替えるMorphogenesis Orb6 network (MOR)と、核の分裂後に細胞質分裂を開始させるSeptation initiation network (SIN)が、胞子形成時にSpo4-Spo6と遺伝的相互作用を示すことを明らかにしている。栄養増殖時は、SIN→MORの調節で細胞質分裂と極性成長が調節されているが、胞子形成時には、Spo4-Spo6の関与によるMOR→SINという逆向き調節の存在が示唆されている。Spo6を増殖時に発現させるとSPB局在が見られなかった。一方、第一減数分裂時以降はSPBの細胞質側に局在した。Spo6のSPB局在に必要なN末端側は胞子形成に必要であった。SINの足場タンパク質はSPBの細胞質側を構成する。そこでSINの足場をAIDシステムにより分解し、その時のSpo6の局在観察を試みている。胞子形成時の細胞でSpo6とSIN因子の物理的相互作用の検出を引き続き試みているが、現時点では相互作用は確認されていない。また、Spo4のリン酸化能が、胞子形成に関わる複数のSPB局在因子の局在に影響を与えることを見出した。これは、Spo4-Spo6によるSINと胞子細胞膜形成の調節メカニズム解明の手掛かりとなる可能性がある。

分裂酵母の胞子形成は、母細胞の“中”で新たな細胞が形成される興味深い現象である。この胞子の細胞膜は、中心体にあたる構造物・スピンドル極体（SPB）の細胞質側から、第二減数分裂の開始とともに形成され始める。本研究は、この胞子の細胞膜新生を開始させるSPB上のシグナル伝達経路を解明することを目的とする。申請者らはこれまでに、Dbf4-dependent kinase (DDK)ホモログSpo4-Spo6が、何らかの基質のリン酸化によって胞子の細胞膜新生を開始させることを見出している。また、細胞質分裂から極性成長に切替えるMorphogenesis Orb6 network (MOR)と、核の分裂後に細胞質分裂を開始させるSeptation initiation network (SIN)が、胞子形成時にSpo4-Spo6と遺伝的相互作用を示すことを明らかにしている。栄養増殖時は、SIN→MORの調節で細胞質分裂と極性成長が調節されているが、胞子形成時には、Spo4-Spo6の関与によるMOR→SINという逆向き調節の存在が示唆されている。Spo6を増殖時に発現させるとSPB局在が見られなかった。一方、第一減数分裂時以降はSPBの細胞質側に局在した。Spo6のSPB局在に必要なN末端側は胞子形成に必要であった。SINの足場タンパク質はSPBの細胞質側を構成する。そこでSINの足場をAIDシステムにより分解し、その時のSpo6の局在観察を試みている。胞子形成時の細胞でSpo6とSIN因子の物理的相互作用の検出を引き続き試みているが、現時点では相互作用は確認されていない。また、Spo4のリン酸化能が、胞子形成に関わる複数のSPB局在因子の局在に影響を与えることを見出した。これは、Spo4-Spo6によるSINと胞子細胞膜形成の調節メカニズム解明の手掛かりとなる可能性がある。