真核生物におけるシアン耐性呼吸の役割に関する研究

真核生物抗氰呼吸作用的研究

• 批准号: 06760097
• 负责人: 坂上 茂
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nigata University of Phermacy and Applied Life Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06760097/
• 关键词: シアン耐性呼吸; シアン耐性末端酸化酵素; ミトコンドリア; 遺伝子発現; 真菌類; 酵母; Hansenula anomala

ほとんどの高等植物や多くの真菌類のミトコンドリアに存在するシアン耐性呼吸系の活性は、真菌類では種々の培養条件で大きく変化することが知られている。この活性調節は、この呼吸系を構成するシアン耐性末端酸化酵素(Alternative Oxidase)をコードする遺伝子の発現調節によって主に制御されている。本研究では種々の酵母(Hansenula amomala)菌株についてエレクトロポレーション法を用いて形質転換を試みた。その際、菌株によってAltenative Oxidase遺伝子の構造が若干異なり、またその発現様式が異なるという興味深い現象を発見した。この遺伝子の発現は、非発酵性の炭素源で誘導され、グルコースなどの発酵性の炭素源で抑制されるため、栄養条件が悪い時に誘導されると従来は考えられていた。しかし、菌株間での発現の差は、炭素源によるものではなく、他の栄養源(おもに硫黄源)に対する応答性によるもののようであった。すなわち、菌株によって発現に必要な含硫化合物の濃度は異なるものの、一般に高濃度の含硫化合物でこの遺伝子の発現が誘導されることが判った。炭素源以外の物質では、栄養条件が良い状態でシアン耐性呼吸が発現することは興味深いことと思われた。また、この遺伝子の発現誘導機構を調べるため、発現調節に関わるシス配列が存在すると推定される遺伝子の上流域について、ヌクレチド配列を決定した。その結果、プロモーターとして一般に必要なTATA配列及びCAAT配列が見出された。また、特徴的な配列としては、炭素源による発現調節に関わると思われるシス配列が見つかった。今後、この配列に作用するトランス因子の解析が重要であろう。

众所周知，在多种培养条件下，真菌中大多数高级植物中存在的抗氰基抗性呼吸系统的活性发生了显着变化。该活性调节主要由编码构成呼吸系统的耐氰基末端氧化酶（替代氧化酶）的基因表达的调节控制。在这项研究中，使用电穿孔转化了各种酵母（Hansenula amomala）菌株。目前，我们发现了一个有趣的现象，其中α氧化酶基因的结构取决于细菌基因的菌株和表达模式。该基因的表达是由不可发酵的碳源诱导的，并被诸如葡萄糖之类的可发酵碳源抑制，传统上被认为在营养条件较差时被诱导。但是，菌株之间表达的差异似乎是由于对其他营养来源的反应性（主要是硫源）。也就是说，尽管表达所需的含硫化合物的浓度取决于菌株，但已经发现，该基因的表达通常是由高含硫化合物诱导的。人们认为有趣的是，耐氰基的呼吸发生在碳源以外的其他物质的良好营养条件下。另外，为了研究该基因表达诱导的机理，确定了基因上游区域的核苷序列，其中假定参与表达调节的顺式序列存在。结果，发现通常需要作为启动子需要的TATA和CAAT序列。此外，作为一个特征序列，发现似乎参与碳源表达调节的顺式序列。分析未来对该顺序作用的反式因子非常重要。

项目成果

Nobuko Minagawa: "Effects of Ascofuranone on the Mitochondria Isolated from Hansenula anomala" Biosci.Biotech.Biochem.58. 1334-1335 (1994)

Nobuko Minakawa：“壳二呋喃酮对从异常汉逊酵母中分离出的线粒体的影响”Biosci.Biotech.Biochem.58。