出芽酵母の表現型プロファイリングを用いた細胞壁合成関連タンパク質の分子機能解析

使用酿酒酵母表型分析对细胞壁合成相关蛋白进行分子功能分析

• 批准号: 11J06127
• 负责人: 岡田 啓希
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J06127/
• 关键词: 出芽酵母; 細胞壁; グルカン; 画像解析; ケミカルバイオロジー; CalMorph; 細胞形態

今年度は複数の細胞壁合成阻害剤を用いて、各成分の合成を阻害した際の形態的な表現型を画像解析プログラムCalMorphを用いて抽出し解析することで、形態から見た細胞壁の生理学的意義や阻害剤の作用機序に関する研究を行った。ここでは阻害剤としてechinocandin B (EchB), tunicamycin (Tun), nikkomycin Z (NikZ)を野生型酵母に対して個別に処理することで、細胞壁の主要な構成成分である1,3-β-グルカン,マンノプロテイン,キチンの合成過程を阻害した。この際の形態情報をCa1Morphによって定量化し、主成分分析を適用することで形態変化を抽出した。その結果、キチンの合成阻害の引き起こす形態変化は、他の細胞壁構成成分とは明らかに異なる形態変化をしていることがわかり、キチンは細胞壁の形態維持機構に関して特異的な意義を持つことが予測された。次に薬剤処理と薬剤の作用標的であるタンパク質の機能欠損の形態的効果の類似性を検証するために、薬剤処理濃度依存的な形態変化と非必須遺伝子破壊株の形態変化の類似性を評価した。その結果TunとNikZに関しては既知の細胞内標的の破壊株との有意な類似性が見つかったが、EchBでは見つからなかった。そこで、EchBの作用標的であるFks1の温度感受性株(fksl-ts)の形態と比較した。Fks1pは3つの異なる機能ドメインを持つ多機能タンパク質であり、その機能ドメインを個別に欠損しているfksl-ts株(classI-III)が存在するが、驚いたことにEchB処理は、グルカン合成能を失っているclass IIIだけでなく、細胞極性に異常のあるclass IIとも類似していた。ここでclass IIとclass IIIにおける変異の部位は、EchBと相互作用すると考えられる変異の位置と近接していることから、EchBはFks1pのclass IIとclass IIIの二つの異なる機能ドメインを阻害するという作用モデルを考案した。さらにEchB処理時に極性成長のマーカーであるSpa2pの局在を観察した結果、正常な局在が失われることが明らかになったことは、作用モデルの妥当性を支持する結果だった。

This year, the study on the physiological significance of cell wall synthesis inhibitors and the mechanism of action of inhibitors was carried out. These inhibitors include echinocandin B (EchB), tunicamycin (Tun), nikkomycin Z (NikZ), which are the main components of the cell wall. The morphological information was quantified and extracted by principal component analysis. The results show that the morphological changes of cell wall components are related to the morphological maintenance mechanism of cell wall. The similarity of morphological effects of chemical treatment and chemical agent is evaluated by morphological changes of chemical treatment concentration-dependent and non-essential components. Tun Nikz Comparison of morphology of Fks1 temperature-sensitive plants (fksl-ts). Fksl-ts strains (classI-III) exist in the presence of Fksl-ts strains (classI-III) in the presence of Fksl-ts strains (classI Class II and class III are different from each other in terms of position, function and interaction. When EchB is processed, the polarity of the growth is detected. When normal, the polarity of the growth is detected. When the EchB is processed, the polarity of the growth is detected. When normal, the polarity of the growth is detected.

项目成果

定量的な形態情報に基づく出芽酵母の細胞壁合成に関する解析

基于定量形态信息的酿酒酵母细胞壁合成分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Rusu;C. E.;ルス クリスティアン エドゥアルド;Rusu Cristian Eduard;Rusu Cristian Eduard;ルス クリスティアン エドゥアルド;ルス クリスティアン エドゥアルド;岡田啓希;岡田啓希
• 通讯作者: 岡田啓希

Role of cell wall components on cell morphogenesis in budding yeast Saccharomyces cerevisiae

细胞壁成分对芽殖酵母酿酒酵母细胞形态发生的作用

• 发表时间: 2012
• 作者: Rusu;C. E.;ルス クリスティアン エドゥアルド;Rusu Cristian Eduard;Rusu Cristian Eduard;ルス クリスティアン エドゥアルド;ルス クリスティアン エドゥアルド;岡田啓希
• 通讯作者: 岡田啓希

Isolation of temperature-sensitive kre6 mutants in Saccharomyces cerevisiae

酿酒酵母中温度敏感 kre6 突变体的分离

• 发表时间: 2011
• 作者: Rusu;C. E.;ルス クリスティアン エドゥアルド;Rusu Cristian Eduard;Rusu Cristian Eduard;ルス クリスティアン エドゥアルド;ルス クリスティアン エドゥアルド;岡田啓希;岡田啓希;岡田啓希
• 通讯作者: 岡田啓希