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G蛋白質を介した酵母ストレス応答MAPK経路活性化機構の解明

阐明G蛋白介导的酵母应激反应MAPK通路激活机制

基本信息

批准号：
18057008
负责人：
舘林和夫
金额：
$ 3.97万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

環境変化に迅速に適応するため、真核生物にはストレス応答MAPK情報伝達経路が存在する。出芽酵母では高浸透圧適応に関わるHOG経路、接合フェロモン経路、栄養条件に応答する擬菌糸経路が存在するが、G蛋白質のCdc42など複数の因子を共通のシグナル因子として有するため、特定刺激に対する特定経路のみの活性化を保証する機構がシグナル特異性の維持に必須である。そこで我々は高浸透圧刺激によってCdc42が活性化される機構について、特に高浸透圧ストレス感知の分子機構に焦点を絞り解析した。Cdc42が働くHOG経路の上流支経路のSHO1経路において、不明であった高浸透圧感知に関わるセンサー因子を探索したところ、二つの膜貫通型ムチン様蛋白質のHkrl、Msb2がSH01経路における高浸透圧センサー機能を有することを見いだした。Hkr1/Msb2はセリン・トレオニンに富み高度に糖鎖修飾された細胞外ドメイン(ST-rich領域)を有しており、この領域を欠失すると恒常的活性型になり、別の膜蛋白質のSho1を介してHoG経路を活性化する。また、ST-rich領域の長さを変えると浸透圧に対する細胞の反応性が変わることから、ST-rich領域は高浸透圧感知に重要である。以上から我々はSH01経路における高浸透圧感知の分子機構として、Hkr1/Msb2内ST-rich領域の糖鎖のゲル構造が高浸透圧環境下で変化し、マスクされていたSho1との相互作用ドメインがSho1と結合して活性化シグナルを細胞内に伝達する、見というモデルを提唱した。SH01経路においてムチン様膜蛋白質による高浸透圧の感知システムを新たに発見したことは、高浸透圧ストレスが特定のMAPK経路を特異的に活性化する機構の解明に貢献したばかりでなく、動物細胞など他の高等真核生物における高浸透圧センシング機構の解明の手がかりになると考えられる。

Environment changes rapidly, and eukaryotic organisms respond to MAPK information pathways. The budding yeast is suitable for high osmotic pressure, the HOG circuit, the conjugation circuit, the culture condition, the existence of the mimetic circuit, the G protein Cdc42, the multiple factors, the common system factors, the existence of the specific stimulation, the activation of the specific circuit, the maintenance of the specificity of the system. Cdc-42 is activated by high osmotic pressure stimuli, and the molecular mechanism of high osmotic pressure perception is focused on resolution. Cdc42 is a member of the SHO1 circuit of the upflow branch of the HOG circuit, and is not known for its high saturation pressure sensing function. Hkr1/Msb2 has a high level of glyco-lock modification in the extracellular domain (ST-rich domain), and a constant active form in this domain, which is mediated by Sho1, a different membrane protein, and is active in the HoG pathway. The length of ST-rich domains is important for high permeability sensing. The molecular mechanism of high osmotic pressure sensing in SH01 circuit is discussed above. The structure of sugar lock in ST-rich domain in Hkr1/Msb2 is changed under high osmotic pressure environment. SH01 Pathway in which high osmotic pressure sensing systems for membrane proteins are newly discovered and high osmotic pressure sensing systems for specific MAPK pathways are specifically activated contribute to the elucidation of mechanisms for high osmotic pressure sensing systems in animal cells and other higher eukaryotic organisms.

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

酵母高浸透圧応答HOG MAPK経路の活性化メカニズムの解明-分子生物学的手法を用いた新規高浸透圧センサーHkr1とMsb2の同定と解析-

阐明酵母高渗响应性 HOG MAPK 通路的激活机制 - 利用分子生物学方法鉴定和分析新型高渗传感器 Hkr1 和 Msb2 -

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
渡邉征爾;若杉桂輔;Oki M;舘林和夫
通讯作者：
舘林和夫

Adaptor functions of Cdc42, Ste50, and Sho1 in the yeast osmoregulatory HOG MAPK pathway

DOI：
10.1038/sj.emboj.7601192
发表时间：
2006-07
期刊：
The EMBO Journal
影响因子：
0
作者：
K. Tatebayashi;Katsuyoshi Yamamoto;Keiichiro Tanaka;T. Tomida;Takashi Maruoka;Eri Kasukawa;H. Saito
通讯作者：
K. Tatebayashi;Katsuyoshi Yamamoto;Keiichiro Tanaka;T. Tomida;Takashi Maruoka;Eri Kasukawa;H. Saito

Identification of novel suppressors for Mog1 implies its involvement in RNA metabolism, lipid metabolism and signal transduction.

DOI：
10.1016/j.gene.2007.06.012
发表时间：
2007-10
期刊：
Gene
影响因子：
3.5
作者：
M. Oki;Li Ma;Yonggang Wang;Akira Hatanaka;Chie Miyazato;K. Tatebayashi;H. Nishitani;H. Uchida;T. Nishimoto
通讯作者：
M. Oki;Li Ma;Yonggang Wang;Akira Hatanaka;Chie Miyazato;K. Tatebayashi;H. Nishitani;H. Uchida;T. Nishimoto

Transmembrane mucins Hkr1 and Msb2 are putative osmosensors in the SHO1 branch of yeast HOG pathway