【研究分野】応用微生物学

【研究領域課題番号】17K15245 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

オートファジー / 炭素源 / グルコース / エタノール / 酵母 / 液胞 / 液胞形態 / Saccharomyces cerevisiae / ダイオキシックシフト / ミクロオートファジー / 生理学 / 炭素代謝

【研究成果の概要】

オートファジーは真核生物に広く保存された細胞内分解システムである。本研究では、酵母におけるエネルギー代謝で主要な役割を担う炭素代謝に着目し、オートファジーの生理学的意義を明らかにすることを目指した。出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeではエタノールで増殖時、またエタノールが枯渇時にオートファジーが生じていることが示され、細胞質、小胞体、ミトコンドリアが分解されていた。特に、エタノール枯渇時ではミトコンドリアがさらに良く分解されていた。さらに、エタノール増殖時、エタノール枯渇時において、細胞質や脂肪滴がミクロオートファジーが生じていることも示された。

【研究の社会的意義】

本研究では、低濃度のグルコース培地を使用することで、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeにおいて、オートファジーが様々な飢餓やストレスのみならず、エタノール増殖という通常の生育条件でも様々な種類のオートファジーが生じていることが示され、オートファジーの生理学的意義の一端を明らかにできた。細胞の生理学的意義を検討するにあたり、様々な培地条件を精緻に検討することの重要性が再認識された。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】応用微生物学

【研究領域課題番号】17K07710 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

Saccharomyces cerevisiae / Yarrowia lipolytica / リン脂質 / 輸送 / 脂質輸送タンパク質 / Sec14ファミリータンパク質 / 膜コンタクトサイト / 酵母 / 生体膜

【研究成果の概要】

リン脂質の細胞内輸送は生体膜の脂質分子種の多様性の獲得や生体膜の恒常性維持に寄与するがその機構は未解明である。本研究の結果から、モデル酵母Saccharomyces cerevisiaeにおいて、細胞内のリン脂質輸送に脂質輸送タンパク質の一種が関わることが示唆された。また、石油成分であるn-アルカンの資化能を持つ二形性酵母Yarrowia lipolyticaにおいて、脂質輸送タンパク質がn-アルカンに応答した菌糸型生長に関わることが明らかになった。

【研究の社会的意義】

真核生物におけるオルガネラ間の脂質輸送は細胞生物学的に重要な課題であるにもかかわらず解析の遅れた分野である。本研究において得られた酵母におけるリン脂質輸送に関する知見は、真核細胞内の脂質の動態と生体膜の形成機構の理解に大きく貢献するものである。また、本研究で得られた知見は、酵母を用いた有用脂質生産系の構築に寄与するだけでなく、様々な菌類を用いた脂質生産に拡張できる基盤を提供すると期待される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)