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メタノール誘導性mRNAとタンパク質の分解制御におけるオートファジーの役割の解明

阐明自噬在控制甲醇诱导的 mRNA 和蛋白质降解中的作用

基本信息

批准号：
22K14862
负责人：
白石晃將
金额：
$ 3万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14862/
关键词：
メタノール酵母 mRNA タンパク質オートファジー転写後調節

项目摘要

植物葉面におけるメタノール酵母（C1酵母）の生存戦略に関する研究などから、mRNAとタンパク質分解が担う遺伝子発現調節の重要性が示唆されているが、C1酵母の転写後における両分子の制御機構については未解明である。そこで本研究では、C1酵母におけるmRNAとタンパク質可視化系の構築とそれら分子の分解制御におけるオートファジーの役割の解明を目的とした。特に、アルコールオキシダーゼ（AOD）、ジヒドロキシシンターゼ（DAS）、ホルムアルデヒドデヒドロゲナーゼ（FLD）などメタノール代謝に関わるmRNAとタンパク質に着目している。本年度は、メタノール誘導性mRNAの細胞内動態を追跡することに注力し、これまでモデルとして利用したDAS1 mRNAに加え、AOD1 mRNAとFLD1 mRNAの可視化にも成功した。これらmRNAはメタノール誘導後に核から細胞質へと移動し顆粒構造を形成し、局在場所と顆粒数の変化が、転写量およびタンパク質量の推移と連動することがわかった。一方、解糖系の酵素であるグリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ（TDH3）のmRNAにはこのような関連が見られなかったことから、上記結果がメタノール誘導性mRNAに見られる特有の動態であることがわかった。加えて、メタノール誘導性mRNAの細胞質内に局在する場所の特定を試みたところ、RNA を介する遺伝子発現の時空間的制御を担うRNP顆粒の一種Processing body（P-body）とDAS1 mRNAが部分的に共局在した。また、熱ショックを含むストレスを与えるとその共局在率が上昇した。P-bodyは細胞質内でmRNAの分解を担うことが報告されていることから、本研究でターゲットとしているオートファジーとの関連にも着目して研究を進めていく予定である。

Studies on the survival strategy of plant foliar yeasts (C1 yeasts) indicate the importance of mRNA and protein decomposition in regulating gene expression. The molecular regulatory mechanisms of C1 yeasts after transcription are still unclear. The aim of this study is to construct a molecular decomposition control system for C1 yeasts. In particular, AOD (AOD), DAS (DAS), FLD (FLD), mRNA and protein expression are important to the development of the disease. This year, we successfully tracked the intracellular dynamics of inducible mRNA using DAS1 mRNA, AOD1 mRNA and FLD1 mRNA. After induction of mRNA, the cytoplasm moves, the structure of granules is formed, the number of granules changes, the quantity of mRNA changes, and the mass changes. The expression of TDH3 mRNA is related to the enzyme activity of one of the glycogen-degrading enzymes. A kind of processing body (P-body) of RNP particle is involved in the regulation of the specific site of cytoplasmic distribution of inducible mRNA and RNA expression. The number of people in the city has increased. P-body is responsible for the decomposition of mRNA in cytoplasm. This study is aimed at determining the relationship between P-body and mRNA.