モデル生物を用いたカルシニューリン経路の分子機構に関する機能ゲノム学的解析

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カルシニューリンは酵母から哺乳動物に至るまで高度に保存されたタンパク質脱燐酸化酵素である。野生型分裂酵母では免疫抑制薬であるFK506によりカルシニューリンの機能を抑制しても成育に影響がない。この現象に基づいて、我々は分裂酵母をモデル生物として用いて、FK506の存在下で致死となる変異体(its変異体)の網羅的スクリーニングを展開し、多数の変異体を単離している。本研究では、これらのカルシニューリンと機能的に関連する遺伝子産物とカルシニューリンとの相互作用の解析を通して、カルシニューリンが関与する蛋白質脱リン酸化及びリン酸化ネットワークを明らかにする事を目的としている。本年度は以下の2つの点について解析し、成果を発表した。1.低分子量GTP結合タンパク質RabファミリーであるYpt3/Its5の機能解析を行った。Its5は細胞質分裂、細胞壁形成,および液胞の融合などの生理機能に重要な役割を示すことが明らかとなった。さらに、Its5はエキソサイトーシスのゴルジ、およびポストゴルジのステップにおいてカルシニューリンと協同的に働いていることが証明された。これらの結果より、カルシニューリンが細胞内輸送系の制御に重要な役割を果たしていることが示唆された。2.細胞隔壁形成に関与するタンパク質リン酸化酵素Its10/Cdc7の機能解析を行った。分裂酵母カルシニューリンは細胞質分裂のcell separationのステップに重要であるため、カルシニューリンノックアウトは多核・多隔壁の表現型を示すと考えられてきた。しかし、われわれが単離したits10/cdc7変異体の解析から、カルシニューリンがseptation initiation network (SIN)の経路をターゲットにして機能することが示唆された。この結果より、カルシニューリンは隔壁形成とcell separationの両方のステップで重要な役割を果たしていることが示唆された。