オルガネラ分解の分子機構から異種タンパク生産へのアプローチ

从细胞器降解的分子机制探讨异源蛋白的生产

• 批准号: 11876024
• 负责人: 阪井 康能
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11876024/
• 关键词: メタノール資化性酵母; 異種遺伝子発現系; Candida boidinii; Pichia pastoris; オルガネラ; ペルオキシソーム; 液胞; オートファジー

メタノール酵母単膜系オルガネラであるペルオキシソームと液胞は細胞内体積の大部分を占めているオルガネラである。我々はメタノール資化性酵母を用いて、強力な異種遺伝子発現系の開発に成功しているが、このような一連の研究過程で細胞内容量の30%を占める巨大なオルガネラであるペルオキシソームが液胞に取り込まれて分解されることを見いだし(Y.Sakai et al.,J.Cell Biol.,141,625(1998)オルガネラでの異種タンパク生産性向上を妨げていると考えている。しかるに、オルガネラの分解は、タンパク分解とは異なって細胞にとって容易な作業ではなく、液胞膜によって選択的にペルオキシソームを取り囲むという大変ダイナミックな細胞内膜のダイナミズムをともなう興味深い細胞現象である。この生命現象の分子機構を解明するために、前年度、同定したいくつかのPAZ遺伝子について、解析をを行った。PAZ6及びPAZ7は、これまで機能の知られていない未知のORFであったが、本年度の成果により、PAZ6では、マクロオートファジー、ミクロオートファジー及び液胞へのタンパク質輸送経路である両者に必要な遺伝子であったのに対し、PAZ7は、ミクロオートファジーと液胞へのタンパク質輸送経路であるCVT経路の三者ともが欠損していたのに対し、PAZ7は、マクロオートファジーには必要ないことがわかった。従って、PAZ7は選択的オートファジーにのみ必要な分子であるいことがわかった。また、細胞観察の過程で、単純に液胞がペルオキシソームを取り囲むのでなく、液胞が分断化を繰り返しながら、ペルオキシソームを取り囲んでいく様子をリアルタイムで捉えることに成功した。一方、ペルオキシソーム内に蓄積させるための有用な異種遺伝子産物として、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼ(FLOD)のみならず、アセチルスペルミジンオキシダーゼ、D-アミノ酸オキシダーゼなど、オキシダーゼ一般にペルオキシソーム内での有用タンパク質生産に有効であることが明らかとなった。

メ タ ノ ー ル yeast 単 film system オ ル ガ ネ ラ で あ る ペ ル オ キ シ ソ ー ム と vacuole は の cell volume accounts for most of the を め て い る オ ル ガ ネ ラ で あ る. I 々 は メ タ ノ ー ル endowment nature yeast を with い て, powerful な heterogeneous legacy 伝 発 now son started の 発 に successful し て い る が, こ の よ う な の research process in a row で accounted for 30% cell capacity の を め る huge な オ ル ガ ネ ラ で あ る ペ ル オ キ シ ソ ー ム が vacuole に take り 込 ま れ て decomposition さ れ る こ と を see い だ し (Y.S an akai et Al., j.c. ell Biol., 141625 (1998) オ ル ガ ネ ラ で の heterogeneous タ ン パ ク productive upward を hinder げ て い る と exam え て い る. し か る に, オ ル ガ ネ ラ の decomposition は, タ ン パ ク decomposition と は different な っ て cells に と っ て easy な homework で は な く, liquid membrane に よ っ て sentaku of に ペ ル オ キ シ ソ ー ム を take り 囲 む と い う large variations ダ イ ナ ミ ッ ク な cells lining の ダ イ ナ ミ ズ ム を と も な う tumblers deep い cells phenomenon で あ る. こ の life phenomenon の molecular institutions を interpret す る た め に, before the year, with fixed し た い く つ か の PAZ posthumous son 伝 に つ い て, parse を を line っ た. PAZ6 and び PAZ7 は, こ れ ま で function の know ら れ て い な い unknown の ORF で あ っ た が, this year's の に よ り, PAZ6 で は, マ ク ロ オ ー ト フ ァ ジ ー, ミ ク ロ オ ー ト フ ァ ジ ー and び vacuole へ の タ ン パ ク mass transport 経 road で あ る struck the に necessary な heritage 伝 son で あ っ た の に し, seaborne PAZ7 は, ミ ク ロ オ ー ト フ ァ ジ ー と vacuole へ の タ ン パ ク mass transport 経 road で あ る CVT 経 road の three と も が owe loss し て い た の に し, seaborne PAZ7 は, マ ク ロ オ ー ト フ ァ ジ ー に は necessary な い こ と が わ か っ た. The 従 っ て, PAZ7 は sentaku オ ー ト フ ァ ジ ー に の み necessary な molecular で あ る い こ と が わ か っ た. ま た, cell 観 で の process, pure に 単 vacuole が ペ ル オ キ シ ソ ー ム を take り 囲 む の で な く, vacuole が breaking the を Qiao り return し な が ら, ペ ル オ キ シ ソ ー ム を take り 囲 ん で い く others child を リ ア ル タ イ ム で catch え る こ と に successful し た. Party, ペ ル オ キ シ ソ ー ム に accumulation within さ せ る た め の useful な heterogeneous legacy 伝 zi chan content と し て, フ ル ク ト シ ル ア ミ ノ acid オ キ シ ダ ー ゼ (FLOD) の み な ら ず, ア セ チ ル ス ペ ル ミ ジ ン オ キ シ ダ ー ゼ, D - ア ミ ノ acid オ キ シ ダ ー ゼ な ど, オ キ シ ダ ー ゼ general に ペ ル オ キ シ ソ ー ム within で の useful タ ン パ The production of に is effective in である とが とが Ming ら となった となった.

项目成果

Y.Sakai et al.: "Production of fungal fructosyl amino acid oxidase useful for diabetic diagnosis in the peroxisome of Candida boidinii"FEBS Lett.. 459(2). 233-237 (1999)

Y.Sakai 等人：“在博伊丁假丝酵母的过氧化物酶体中生产可用于糖尿病诊断的真菌果糖基氨基酸氧化酶”FEBS Lett.. 459(2)。

Y.Sakai et al.: "Environmental response of yeast peroxisomes : organelle assembly and degradation."Cell Biochem.Biophys.. (in press). (2000)

Y.Sakai 等人：“酵母过氧化物酶体的环境响应：细胞器组装和降解。”Cell Biochem.Biophys..（出版中）。

H.Yurimoto et al.: "Characterization and high-level production of D-amino acid oxidase in Candida boidinii."Biosci.Biotechnol.Biochem.. 65(3). 627-633 (2001)

H.Yurimoto 等人：“博伊丁假丝酵母中 D-氨基酸氧化酶的表征和高水平生产。”Biosci.Biotechnol.Biochem.. 65(3)。

阪井康能: "異種タンパク質生産のための"細胞内輸送工学""生物工学会誌. 78(9). 397-401 (2000)

Yasunori Sakai：“异源蛋白质生产的细胞内运输工程”日本生物工程学会杂志78（9）397-401（2000）。

Yasuyoshi Sakai and Suresh Subramani.: "Environmental response of yeast peroxisomes : Aspects of organelle assembly and degradation."Cell Biochem.Biophys.. 32. 51-61 (2000)

Yasuyoshi Sakai 和 Suresh Subramani.：“酵母过氧化物酶体的环境响应：细胞器组装和降解的方面。”Cell Biochem.Biophys.. 32. 51-61 (2000)