出芽酵母の全プロテインホスファターゼ遺伝子二重破壊株のトランスクリプトーム、プロテオーム解析

酿酒酵母所有蛋白磷酸酶基因双破坏菌株的转录组和蛋白质组分析

• 批准号: 13206039
• 负责人: 原島 俊
• 金额: $ 3.2万
• 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 (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13206039/
• 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; DNAマイクロアレイ

タンパク質のリン酸化・脱リン酸化は、細胞機能の代表的な制御様式である。出芽酵母では約250のリン酸化タンパク質が知られているが、これらのタンパク質が、どのようなリン酸化酵素(PKase)によってリン酸化され、どのような脱リン酸化酵素(PPase)によって、脱リン酸化されるかは知見に乏しい。配列情報から、出芽酵母にはPKaseが117、PPaseが32存在することが知られている。我々は、PPaseのように特定の酵素活性を持つタンパクでは機能重複があることを予想し、単一破壊株だけでなく、全ての組合わせ(435通り)について二重破壊変異株を作製して、その網羅的な表現型解析を行ってきた。本研究は、こうした表現型の検定による遺伝的な解析結果を、表現型が現れる原因である遺伝子発現や遺伝子産物の変化に結び付けることを目的とする。そのため、本研究では、PPase破壊株と野生型株について、トランスクリプトームやプロテオームを比較解析し、それぞれのPPaseによって制御される遺伝子群やタンパク質群の系統的な同定を目指した。まず、単一破壊が致死でない30株について、全ての組合わせ(435株)の二重破壊株の構築を完了した。また、それらの全てが生存可能であること、4組(Δpph21 Δpph22、Δppz1 Δppz2:37oCでの増殖遅延、ΔPtc2 Δmsg5: NaCl、CaCl2感受性、Δptp2 Δmsg5: CaCl2感受性)が、それぞれの単一破壊株で見られない表現型を示すことを見い出した。上記の解析を通じて、異なるファミリーに属するPPase間で、機能重複があることを見い出した。さらに、破壊株が低温感受性増殖を示すYvh1と相互作用するタンパクを、two-hybrid法によりスクリーニングし、機能未知のYph1 (YGR103w)を同定した。野生型株とyvh1破壊株のトランスクリプトームの比較解析から、yvh1破壊株では、解糖系やタンパク合成系遺伝子群の発現が低下していることを見い出した。

Youdaoplaceholder0, パ, パ. The リ acidification · deacidification リ. The な control pattern represented by the <s:1> of the function of the cytoplasm <e:1>. Budding yeast で は about 250 の リ ン acidification タ ン パ ク qualitative が know ら れ て い る が, こ れ ら の タ ン パ ク が, ど の よ う な リ ン acidification enzyme (PKase) に よ っ て リ ン acidification さ れ, ど の よ う な リ off ン acidification enzyme (PPase) に よ っ て, リ ン acidification さ れ る か は knowledge に spent し い. Information on the combination of に ら, budding yeast に に PKaseが117, and PPaseが32 exists する とが とが knowledge られて る る. I 々 は, PPase の よ う に の specific enzyme activity を hold つ タ ン パ ク で は function repeat が あ る こ と を to think し, a broken 壊 単 だ け で な く, whole て の combination わ せ (435 tong り) に つ い て double broken 壊 - different strains を cropping し て, そ の snare な phenotype of analytical line を っ て き た. は, this study こ う し た phenotype の 検 set に よ る heritage 伝 を な analytic results, the phenotype が now れ る reason で あ る posthumous son 伝 発 now や heritage 伝 zi chan content の variations change に knot び pay け る こ と を purpose と す る. そ の た め, this study で は, PPase 壊 strains と wild type strains に つ い て, ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム や プ ロ テ オ ー ム を comparative analytic し, そ れ ぞ れ の PPase に よ っ て suppression さ れ る heritage 伝 subgroup や タ ン パ ク qualitative group の system with fixed を な refers し た. ま ず, 単 a broken 壊 が death で な い 30 strains に つ い て, whole て の combination わ せ (435 strains) の double broken 壊 strains の finished building を し た. Youdaoplaceholder0, それら <s:1> all てが survival possibilities である で と, 4 groups (Δpph21 Δpph22, Δppz1 Δppz2:37 ° c で 遅 proliferation, ΔPtc2 Δmsg5: NaCl, CaCl2 sensitivity, Δptp2 Δmsg5:) CaCl2 が sensitivity), そ れ ぞ れ の 単 a broken 壊 strains で see ら れ な い phenotype を shown す こ と を see い out し た. Written の parsing を tong じ て, different な る フ ァ ミ リ ー に genus す る PPase で, function between repeat が あ る こ と を see い out し た. さ ら に, broken 壊 strains が を low temperature sensitivity raised colonization in す Yvh1 と interaction す る タ ン パ ク を, two - hybrid に よ り ス ク リ ー ニ ン グ し, function unknown の Yph1 (YGR103w) with fixed を し た. Wild type strains と yvh1 broken 壊 strains の ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム の comparative analytic か ら, yvh1 壊 strains で は, sugar solution や タ ン パ ク GeChengXi heritage 伝 subgroup の 発 now low が し て い る こ と を see い out し た.

项目成果

Tamai Y, et al.: "HO gene polymorphism in Saccharomyces industrial yeasts and application of novel HO genes to convert homothallism to heterothallism in combination with the mating-type detection cassette"Appl Microbiol Biotechnol. 55. 333-340 (2001)

Tamai Y 等人：“酵母菌工业酵母中的 HO 基因多态性以及新的 HO 基因与交配型检测盒相结合将同宗组合转化为异宗组合的应用”Appl Microbiol Biotechnol。

Harashima, S., Kaneko Y.: "Application of the PHO5-gene-fusion technology to molecular genetics and biotechnology of yeast"J Biosci. Bioeng.. 91. 325-338 (2001)

Harashima, S., Kaneko Y.：“PHO5 基因融合技术在酵母分子遗传学和生物技术中的应用”J Biosci。

Sakumoto N. et al.: "Dual-specificity protein phosphatase Yvh1p, which is required for vegetative growth and sporulation, interacts with yeast pescadillo homolog in Saccharomyces cerevisiae"Biochem Biophys Res Commun. 289. 608-615 (2001)

Sakumoto N. 等人：“营养生长和孢子形成所需的双特异性蛋白磷酸酶 Yvh1p 与酿酒酵母中的酵母 pescadillo 同源物相互作用”Biochem Biophys Res Commun。

Nakagawa, Y. et al.: "O2R a regulatory element mediating Rox-1p-independent O2 and unsaturated fatty acid repressions of OLE1, in Saccharomyces cerevisiae"J. Bacrteriol.. 183. 745-751 (2001)

Nakakawa, Y. 等人：“O2R 是一种调节元件，在酿酒酵母中介导不依赖于 Rox-1p 的 O2 和 OLE1 的不饱和脂肪酸抑制”J.

Shibasaki S, et al.: "Intelligent yeast strains with the ability to self-monitor the concentrations of intra-and extracellular phosphate or ammonium ion by emission of fluorescence from the cell surface"Appl Microbiol Biotechnol. 57. 702-707 (2001)

Shibasaki S 等人：“智能酵母菌株能够通过细胞表面发射荧光来自我监测细胞内和细胞外磷酸盐或铵离子的浓度”Appl Microbiol Biotechnol。