プロリンアナログストレス下の出芽酵母におけるタンパク質の品質管理システム

脯氨酸类似物胁迫下酿酒酵母蛋白质质量控​​制系统

• 批准号: 14037262
• 负责人: 高木 博史
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Fukui Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14037262/
• 关键词: 酵母; ユビキチンリガーゼ; タンパク質分解; ストレス; プロリンパーミアーゼ; プロリン; アゼチジン-2-カルボン酸; 異常タンパク質

出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeを用いてAZCストレス下における異常・不用タンパク質の検知・処理機構、および異常タンパク質の生成回避機構を解明する目的で研究に着手し、以下の成果をあげた。1.AZCが細胞に及ぼす影響を調べ、、AZCは主にプロリンパーミアーゼGap1によって細胞に取り込まれること、AZCによって細胞は生育が阻害されるが、長時間培養に伴い細胞死を起こすこと、などを明らかにした。2.異常・不用タンパク質の検知・処理機構のモデルとして、我々が分離したAZC超感受性変異株について解析した。通常、Gap1はアンモニウムイオン存在下では不用になるため、Rsp5によってユビキチン化されるが、変異株ではRsp5の変異(Ala401Glu)によりその機能が低下し、Gap1がほとんど分解されないため、細胞内にAZCが過剰に取込まれ超感受性になることが判明した。また、Rsp5が各ストレス(アミノ酸アナログ、酸化、高温培養)に伴う異常タンパク質の処理に関与することも判明した。3.異常タンパク質の生成回避機構のモデルとして、我々が見いだしたAZC耐性機構(Mpr1によるAZCのアセチル化、プロリンの細胞内蓄積)について解析した。まず、Mpr1は他の酵母にも広く存在しており、Mpr1によってN-アセチルされたAZCは新生タンパク質に取り込まれず、AZC耐性になると考えられた(Yeast,19,1437,2002;J.Biochem.,133,67,2003)。また、プロリン含量が増加したAZC耐性変異株を調べた結果、プロリン合成に関わるγ-グルタミン酸キナーゼの変異(Asp154Asn)により、プロリンが過剰に合成され、相対的にAZC濃度を下げるため、AZC耐性になると考えられた(Appl. Environ. Microbiol.,69,212,2003)。

Budding yeast Saccharomyces cerevisiae を with い て AZC ス ト レ ス under に お け る abnormalities, need not タ ン パ ク qualitative の 検 know 処 manage institution and お よ び abnormal タ ン パ ク qualitative の generated avoid institutions を interpret す る purpose に hands し, the following の で research を あ げ た. 1. AZC が cell に and ぼ す influence を べ,, AZC は main に プ ロ リ ン パ ー ミ ア ー ゼ Gap1 に よ っ て cells take り に 込 ま れ る こ と, AZC に よ っ て cells は fertility が resistance against さ れ る が and long time training に い cell death を こ す こ と, な ど を Ming ら か に し た. 2. The exception, not タ ン パ ク qualitative の 検 known · 処 manage institution の モ デ ル と し て, I 々 が separation し た AZC super sensitivity - different strains に つ い て parsing し た. Usually, Gap1 は ア ン モ ニ ウ ム イ オ ン presence で は without に な る た め, Rsp5 に よ っ て ユ ビ キ チ ン change さ れ る が, - different strains で は Rsp5 の - vision (Ala401Glu) に よ り そ の function low が し, Gap1 が ほ と ん ど decomposition さ れ な い た め, intracellular に AZC が through turning に take 込 ま れ super feel Sex になる になる とが determines that it is た. ま た, Rsp5 が each ス ト レ ス (ア ミ ノ acid ア ナ ロ グ, acidizing, high temperature culture) に with abnormal う タ ン パ ク qualitative の 処 Richard に masato and す る こ と も.at し た. 3. Abnormal タ ン パ ク qualitative の generated avoid institutions の モ デ ル と し て, I 々 が see い だ し た AZC patience institutions (Mpr1 に よ る AZC の ア セ チ ル, プ ロ リ ン の intracellular accumulation) に つ い て parsing し た. ま ず, Mpr1 は he の Yeast に も hiroo く exist し て お り, Mpr1 に よ っ て N - ア セ チ ル さ れ た AZC は freshman タ ン パ ク qualitative に take り 込 ま れ ず, AZC patience に な る と exam え ら れ た (Yeast, 19143, 7200, 2; J.B iochem., 133,67,2003). ま た, プ ロ リ が ン content rights and し た AZC patience - different strains を adjustable べ た results, プ ロ リ ン synthetic に masato わ る gamma グ ル タ ミ ン acid キ ナ ー ゼ の - vision (Asp154Asn) に よ り, プ ロ リ ン が before turning に synthetic さ れ, phase of seaborne に AZC concentration under を げ る た め, AZC patience に な る と exam え ら れ た (Appl. Environ. Microbiol.,69,212,2003.

项目成果

Michiyo Nomura, Shigeru Nakamori, Hiroshi Takagi: "Characterization of novel acetyltransferases found in the budding and fission yeasts that detoxifies a proline analogue, azetidine-2-carboxylic acid"Journal of Biochemistry. Vol.133 No.1. 67-74 (2003)

Michiyo Nomura、Shigeru Nakamori、Hiroshi Takagi：“在芽殖酵母和裂殖酵母中发现的新型乙酰转移酶的特征，该酶可以解毒脯氨酸类似物氮杂环丁烷-2-羧酸”《生物化学杂志》。

Yuko Morita, Shigeru Nakamori, Hiroshi Takagi: "L-Proline accumulation and freeze tolerance in Saccharo myces cerevisiae are caused by a mutation in the PRO1 gene encoding γ-glutamyl kinase"Applied and Environmental Microbiology. Vol.69 No.1. 212-219 (200

Yuko Morita、Shigeru Nakamori、Hiroshi Takagi：“酿酒酵母中 L-脯氨酸的积累和冷冻耐受性是由编码 γ-谷氨酰激酶的 PRO1 基因突变引起的”《应用和环境微生物学》第 69 卷第 1 期。 219（200）

Yasuko Kimura, Shigeru Nakamori, Hiroshi Takagi: "Polymorphism of the MPR1 gene required for toxic proline analogue resistance in the Saccharomyces cerevisiae complex species"Yeast. Vol.19 No.16. 1437-1445 (2002)

Yasuko Kimura、Shigeru Nakamori、Hiroshi Takagi：“酿酒酵母复杂物种中有毒脯氨酸类似物抗性所需的 MPR1 基因的多态性”。

Yuko Morita, Shigeru Nakamori, Hiroshi Takagi: "Effect of proline and arginine metabolism on freezing stress of Saccharomyces cerevisiae"Journal of Bioscience and Bioengineering. Vol.94 No.5. 390-394 (2002)

Yuko Morita、Shigeru Nakamori、Hiroshi Takagi：“脯氨酸和精氨酸代谢对酿酒酵母冷冻应激的影响”生物科学与生物工程杂志。