出芽酵母プロテインホスファターゼの機能ゲノム科学

酿酒酵母蛋白磷酸酶的功能基因组学

• 批准号: 16013227
• 负责人: 原島 俊
• 金额: $ 3.78万
• 依托单位: Osaka 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16013227/
• 关键词: 酵母; ゲノム; プロテインホスファターゼ; 遺伝子破壊; 機能重複; トランスクリプトーム

出芽酵母が持つ32種のプロテインホスファターゼ(PPase)の機能を明らかにするため、PPaseとプロテインキナーゼ(PKase)二重破壊株の体系的な表現型解析からPPaseと遺伝的相互作用するPKaseを同定し、着目するPPaseと基質を共有するPKaseの側面からPPaseの機能を明らかにする新しいアプローチを行った。PPase破壊株では、PPaseの基質タンパクの非リン酸化型が減少し、リン酸化型が過剰になっていると予想される。もしこの状況が着目するPPaseの破壊株が示す表現型を引き起こしているなら、基質タンパクをリン酸化するPKaseを破壊することによって、PPase破壊株が示す表現型が抑圧されるであろう。そこで、表現型を示すPPaseの破壊株に、破壊しても致死でない全てのPKase(110種)の破壊変異を、全ての組合わせでを導入し、その破壊がPPase破壊株が示す表現型を抑圧するPKaseを同定する。当研究室では、既に、SIW14遺伝子破壊株のカフェイン感受性(Caf^s)を見出している。そこで、本研究では、この表現型とPPaseの中でCaf^sを示すPpz1の知見を手がかりに、Siw14の機能解明を目的とした。まず、Δppz1Δsiw14のカフェイン感受性度を調べたところ、各単独破壊よりも上昇が見られた。Ppz1と異なる経路で働くSLT2(MAPK)も、破壊するとCaf^sが、この表現型は、多コピーSIW14で抑圧されることが知られている。そこで、Δsiw14Δslt2のカフェイン感受性度を調べたが、加算的な効果は見られなかった。Slt2の下流に存在し、直接活性を制御されている因子として、Rlm1、Mck1、Swi4とSwi6が知られており、それぞれ単一破壊株はCaf^Sを示す。そこで、Δsiw14Δrlm1、Δsiw14Δmck1、Δsiw14Δswi4、Δsiw14Δswi6でカフェイン感受性度を調べたところ、Δsiw14Δswi4、Δsiw14Δswi6において、加算的な効果が見られなかった。次にΔsiw14、Δppz1では、基質の過剰なリン酸化が原因でCaf^sになると考え、それぞれの基質をリン酸化するプロテインキナーゼ(PKase)も破壊すれば、Caf^Sは抑圧されるのではと考えた。101種の非必須PKase遺伝子と、SIW14およびPPZ1との二重破壊株を作成したところ、Δsiw14Δnpr1、Δppz1Δsat4、Δppz1Δhal5でCaf^sの抑圧が観察された。以上の結果より、Siw14は、Slt2と同一系路上で下流のSwi4、Swi6に作用していること、Siw14とNpr1は拮抗的な作用をしている事、また、Ppz1とSat4、Ha15は、基質を共有している可能性が示唆された。

为了阐明萌芽酵母所具有的32种蛋白质磷酸酶（PPases）的功能，我们确定了与PPases和PPase和蛋白激酶（PKases）双层菌株的PPases相互作用的PKase，并采用了一种新方法，并采用了一种新方法来阐明PPases从PPases的功能，这些方面与PKases的功能相同，而PKases的功能与PPPS的功能相同。在PPase破坏菌株中，PPase的底物蛋白的非磷酸化形式有​​望减少，并且磷酸化形式过高。如果这种情况引起了PPase中断菌株所显示的表型，则破坏PKase磷酸化的底物蛋白将抑制PPase破坏菌株显示的表型。因此，将所有PKASE（110种）破坏性突变的所有组合都引入了表达表型的PPase破坏菌株中，而PKASE则识别了PPase Dispriens菌株所表现出的表型的PKASE。我们的实验室已经发现了SIW14基因破坏菌株的咖啡因敏感性（CAF^S）。因此，在这项研究中，我们旨在使用此表型和PPZ1的发现来阐明SIW14的功能，PPZ1在PPase中表现出CAF^作为指导。首先，当检查了ΔPPZ1ΔSIW14的咖啡因敏感性时，与每种单独的破坏相比，咖啡因的敏感性都会增加。在与PPZ1不同的途径中起作用的SLT2（MAPK）也已被CAFS抑制，但在被破坏时会被CAF抑制，但是该表型被多拷贝Siw14抑制。因此，检查了ΔSIW14ΔSLT2的咖啡因敏感性，但未观察到添加剂效应。 RLM1，MCK1，SWI4和SWI6被称为直接调节SLT2下游的因素，单个中断菌株分别显示Caf^s。因此，当使用ΔSIW14ΔRLM1，ΔSIW14ΔMCK1，ΔSIW14ΔSWI4和ΔSIW14ΔSWI6检查咖啡因敏感性时，没有发现ΔSIW14ΔSWI4和ΔSIW14ΔSWESWESW14ΔSWESWIN的附加效应。接下来，在ΔSIW14和ΔPPZ1中，我们认为CAF^S将是由底物过量磷酸化引起的，并且如果蛋白激酶（PKase）（PKase（PKase）磷酸化每种底物的磷酸化也将受到干扰，则将抑制Caf^s。当使用SIW14和PPZ1产生101个非必需PKase基因的双干扰菌株时，在ΔSIW14ΔNPR1，ΔPPZ1ΔSAT4和ΔPPZ1ΔHAL5上观察到Caf^s的抑制。以上结果表明，SIW14的作用与SLT2下游SWI4和SWI6，SIW14和NPR1作用相同，并且PPZ1，SAT4和HA15可能具有底物。

项目成果

酵母ゲノムの大規模改変技術の開発とバイオサイエンス、バイオテクノロジーへの応用

酵母基因组大规模修饰技术开发及其在生物科学和生物技术中的应用

• 发表时间: 2004
• 期刊: 生物工学会誌 82(11)
• 作者: Yasuhiro Ooki;Toshiki Uchiumi;Yasuyo Tsukushi;Werner Klipp;Kim Y.et al.;Sugiyama M. et al.;Liu H.et al.;Auesukaree C. et al.;杉山峰崇 他
• 通讯作者: 杉山峰崇 他

Intracellular Phosphate Serves as a Serves as a Signal for the Regulation of the PHO Pathway in Saccharomyces cerevisiae

细胞内磷酸盐作为调节酿酒酵母 PHO 途径的信号

• 发表时间: 2004
• 期刊: The Journal of Biological Chemistry 279(17)
• 作者: Yasuhiro Ooki;Toshiki Uchiumi;Yasuyo Tsukushi;Werner Klipp;Kim Y.et al.;Sugiyama M. et al.;Liu H.et al.;Auesukaree C. et al.
• 通讯作者: Auesukaree C. et al.