スフィンゴ脂質代謝異常下で細胞救済に寄与するシグナリング機構の解明

阐明鞘脂代谢异常下有助于细胞拯救的信号机制

• 批准号: 21H02118
• 负责人: 谷 元洋
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02118/
• 关键词: 複合スフィンゴ脂質; セラミド; 出芽酵母; 救済機構; シグナル伝達系

本年度はスフィンゴ脂質代謝異常による生育異常が生じるリスク下において細胞救済に寄与する機構に関して、以下の成果を得た。(1) 複合スフィンゴ脂質構造多様性破綻酵母で生じる機能異常を補填する救済機構出芽酵母は、15種類の複合スフィンゴ脂質を持つ。この構造多様性の崩壊によって生じる機能異常を調べるために、複合スフィンゴ脂質の多様性を限定させた11種類の複合スフィンゴ脂質構造多様性破綻ライブラリーを構築した。ライブラリーのストレス耐性能を調べた結果、複合スフィンゴ脂質の構造多様性が限定されればされるほど多面的な環境ストレスに対する耐性能が失われていくことが明らかとなった。複合スフィンゴ脂質が一種類だけになった変異株(csg1Δcsh1Δsur2Δscs7Δ (ccssΔ)株)では、細胞壁関連遺伝子の発現が増大していた。また、細胞壁インテグリティー維持に寄与するMAPキナーゼ Slt2がccssΔ株の高温ストレス高感受性の抑圧に寄与していた。さらに、転写因子Msn2, Msn4がccssΔ株で生じる形質膜物性 (透過性、流動性)の異常の補填に寄与しており、本転写因子はccssΔ株の大部分のストレス高感受性を抑圧していることもわかった。これらの結果より、複合スフィンゴ脂質の構造多様性を限定させていくとストレス耐性能が低下していき、Slt2やMsn2/4がその救済にあたることがわかった。(2) 複合スフィンゴ脂質合成阻害剤に対する耐性獲得エルゴステロール合成酵素遺伝子の欠損株が複合スフィンゴ脂質合成阻害剤 (aureobasidin A (AbA))に抵抗性を示すことを見出した。この抵抗性獲得は、Pdr16を介していることがわかり、Pdr16は複合スフィンゴ脂質合成酵素に対するAbAの細胞内におけるアクセシビリティーを制限していることが示唆された。

This year, the following results have been obtained: (1)The complex lipid structure is deficient in yeast production, and the functional abnormality is supplemented by the rescue mechanism budding yeast, and 15 kinds of complex lipid are maintained. The structural diversity of lipid is limited to 11 types of complex lipid structural diversity. The structural diversity of lipid is limited by the variety of environmental factors. The expression of cell-wall-associated genes increased significantly in a variety of strains (csg1Δcsh1Δsur2Δscs7Δ (ccssΔ) strain). The cell wall temperature is maintained by MAP, and the high temperature sensitivity of Slt2 strain is suppressed by MAP. In addition, the factors Msn2, Msn4 and ccssΔ strain are used to supplement the abnormality of membrane properties (permeability, fluidity) of the plant. The structural diversity of lipids is limited by the fact that their tolerance can be reduced by Slt2 or Msn2/4. (2)The resistance to lipid synthesis inhibitor (Aureobasidin A (AbA)) was demonstrated in the absence of a complex inhibitor (Aureobasidin A). This resistance is mediated by Pdr16, which inhibits the production of lipid synthase in cells.

项目成果

Lipid-translocating exporter family protein によるスフィンゴ脂質生合成阻害剤ミリオシンに対する耐性獲得

通过脂质易位输出家族蛋白获得对鞘脂生物合成抑制剂多球菌素的抗性

• 发表时间: 2022
• 作者: 川口 貴大;山縣 里美;松﨑 桃子;谷 元洋
• 通讯作者: 谷 元洋

スフィンゴイド塩基、ステロールの異種生物型への構造置換が酵母のストレス耐性能におよぼす影響

鞘氨醇碱基和甾醇结构取代异源生物型对酵母耐逆能力的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 河野 裕史;福田 しづか;石橋 洋平;谷 元洋
• 通讯作者: 谷 元洋

複合スフィンゴ脂質破綻から細胞を守る救済機構

保护细胞免受复杂鞘脂分解的救援机制

• 发表时间: 2022
• 期刊: Medical Science Digest
• 作者: 六車共平;Peni Ahmadi;今井恭祐;Tsung-Che Chang;Ambara R. Pradipta;田中克典;吉田城啓，黒澤悠太郎，林文晶，山口晴彦，島春奈，川端健太，竹下浩平， 宮城ゆき乃，片岡邦重，山下哲;谷 元洋
• 通讯作者: 谷 元洋

スフィンゴ脂質代謝破綻に対して抵抗性を付与する遺伝子変異の探索

寻找能够抵抗鞘脂代谢分解的基因突变

• 发表时间: 2022
• 作者: 山縣 里美;松崎 桃子;川口 貴大;谷 元洋
• 通讯作者: 谷 元洋

Role of the HOG pathway under impaired biosynthesis of complex sphingolipids in budding yeast

HOG途径在芽殖酵母复杂鞘脂生物合成受损中的作用

• 发表时间: 2021
• 作者: Motohiro Tani;Atsuya Urita;Risa Sakamoto
• 通讯作者: Risa Sakamoto