多細胞生物ポリリン酸関連酵素の探索

在多细胞生物中寻找多磷酸相关酶

• 批准号: 22K19316
• 负责人: 武田 鋼二郎
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Konan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19316/
• 关键词: ポリリン酸; ポリリン酸関連タンパク質; スクリーニング; 分裂酵母; リン酸; 代謝; 酵母; 哺乳類

数十から数百ものリン酸が直鎖状に重合したpolyPは、多彩な生理機能をもつ生体高分子であり、すべての生物が有する。また、近年、医学、農学、基礎生物学における、polyPの重要性が注目されている。しかしながら、多細胞生物においてはpolyP合成因子について知見が乏しいため、分子生物学的な手法でpolyP研究を進めるためには制約があった。本研究は、polyP代謝因子が理解されているモデル生物である分裂酵母を用いて、多細胞生物のpolyP合成酵素をはじめとした関連因子の発見に挑戦する。2022年度は、(1) 分裂酵母用ベクターを用いたヒトcDNAライブラリーの構築、(2) 分裂酵母スクリーニング系の改良、(3) 分裂酵母の細胞内polyPの必須性に関する研究、を実施した。(3)はスクリーニングのために、分裂酵母polyP代謝の基盤的知見をかためるうえで必要な研究である。以下はそれぞれについての概要である。(1) 目的の達成には高性能のcDNAライブラリーが必須である。当該分野のエキスパートである鈴木淳教授（京都大学）を研究分担者として、ヒト培養細胞から精製したmRNAを用いてcDNAを合成、分裂酵母用発現プラスミドをベースとしてcDNAライブラリーを作製した。比較的長いcDNAと短いcDNAに分けて作業を進め、それぞれ十分なクローンサイズ（200万と40万）のライブラリー作製に成功した。(2) 分裂酵母細胞内polyPの可視化とセルソーターを用いた解析法の向上を図った。また、大腸菌polyP合成酵素過剰発現の細胞毒性を指標とした、polyP関連因子スクリーニング系の最適化に取り組み、課題の洗い出しに成功した。(3) 分裂酵母におけるpolyP合成酵素VTC複合体と、リン酸排出因子、リン酸取り込み制御因子の三者の必須性を明らかとした研究を推進し、学術論文を完成させた。

息肉是由数十种至数百种磷酸线性聚合的，它是一种具有多种生理功能的生物聚合物，并且所有活生物体都具有多种生理功能。近年来，息肉在医学，农业和基本生物学方面的重要性吸引了人们的关注。但是，由于多细胞生物的知识缺乏息肉合成因素，因此使用分子生物学方法进行息肉研究有限制。这项研究挑战了相关因素的发现，包括多细胞生物中的息肉合成酶，使用裂变酵母，这是一种模型生物体，其中了解了息肉代谢因子。在2022财年，我们（1）使用裂变酵母载体进行了人cDNA文库，（2）改进裂变酵母菌筛选系统，以及（3）研究裂变酵母中细胞内息肉的重要性。 （3）是一项必要的研究，旨在捕获裂变酵母息肉代谢进行筛查的基本发现。以下是每个人的概述。 （1）高性能cDNA库对于实现您的目标至关重要。与该领域的专家Suzuki Jun（京都大学）一起，他是研究人员，他使用从人培养细胞中纯化的mRNA合成cDNA，并基于基于表达质粒的裂变酵母的表达质粒创建了cDNA库。这项工作是通过将其分为相对较长的cDNA和短cDNA来进行的，并以足够的克隆尺寸（200万和400,000）创建了图书馆。 （2）我们的目的是在裂变酵母细胞中可视化息肉，并使用细胞分角改善分析方法。此外，我们努力优化与息肉相关的因子筛选系统，该系统使用大肠杆菌息肉合酶过表达的细胞毒性，并作为指标，并成功地确定了这些问题。 （3）我们已经进行了研究，该研究发现了息肉合成酶VTC复合物在裂变酵母，磷酸盐排泄因子和磷酸盐摄取调节因子中的重要性，并完成了一份学术论文。

项目成果

分裂酵母SPXドメインタンパク質によるリン酸恒常性維持

裂殖酵母 SPX 结构域蛋白维持磷酸盐稳态

• 发表时间: 2022
• 作者: 西村智貴;佃楓音;駒村灯智;武田鋼二郎
• 通讯作者: 武田鋼二郎

分裂酵母におけるポリリン酸の必須性の検討

裂变酵母中多磷酸盐重要性的检验

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤山佳穂;野瀬夏鈴;佃楓音;武田鋼二郎
• 通讯作者: 武田鋼二郎

分裂酵母Xpr1依存的なリン酸排出活性

裂殖酵母 Xpr1 依赖性磷酸盐流出活性

• 发表时间: 2022
• 作者: 大久保一敬;高堂将広;西村智貴;駒村灯智;松本智裕;武田鋼二郎
• 通讯作者: 武田鋼二郎

分裂酵母Xpr1依存的なリン酸排出はリン酸恒常性維持を介して正常な細胞増殖に寄与する

裂殖酵母 Xpr1 依赖性磷酸盐流出通过维持磷酸盐稳态有助于正常细胞增殖

• 发表时间: 2022
• 作者: 大久保一敬;高堂将広;西村智貴;駒村灯智;松本智裕;武田鋼二郎
• 通讯作者: 武田鋼二郎

多彩な生理機能をもつ謎めいた生体高分子ポリリン酸 酵母遺伝学からの一考察

具有多种生理功能的神秘生物聚合物聚磷酸盐：酵母遗传学研究

• 发表时间: 2022
• 期刊: RBC News letter
• 作者: 大林典彦;田島佳寿，高橋俊樹，福田光則，川原裕之;大林典彦;Kanaho Yasunori; 船越祐司; Nguyen Nguyen Thi Kim; 大林典彦;Kanaho Yasunori; 船越祐司; 小倉由希乃; 大林典彦;武田鋼二郎
• 通讯作者: 武田鋼二郎