8 0 0 0 OA 酵母の液胞

著者
大隅 良典 安楽 泰宏 北本 勝ひこ
出版者
公益財団法人 日本醸造協会
雑誌
日本釀造協會雜誌 (ISSN:0369416X)
巻号頁・発行日
vol.80, no.1, pp.11-16, 1985-01-15 (Released:2011-11-04)
参考文献数
23

液胞は酵母を始め植物細胞に存在し, 古くから細胞内の古くなった蛋白の再処理工場として, またアミノ酸などの貯蔵庫としての役割に関与していると言われながら, その単離が困難であったため不明な点が多かった。著者らの研究室では, 世界で初めて酵母液胞膜小胞の調製に成功し, それを用いて液胞膜ATPaseの精製, アミノ酸輸送系の解析等の液胞機能の解明が進んでいる。 本稿では, 最近の液胞に関する研究の現状と, それらと清酒醸造との関わりについて解説していただいた。
著者
吉本 光希 花岡 秀樹 野田 健司 佐藤 修正 加藤 友彦 田畑 哲之 大隅 良典
出版者
日本植物生理学会
雑誌
日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集
巻号頁・発行日
vol.2003, pp.712, 2003

オートファジー(自食作用)とは、栄養飢餓等に伴い細胞質成分が液胞に輸送される分解システムである。我々は酵母において、Apg8タンパク質のC末端がApg4プロテアーゼにより切断された後、ユビキチン化に類似した反応により脂質修飾されること、そして、このApg8脂質修飾反応がオートファジー進行を担う分子機構の鍵になることを見いだしている。<br> シロイヌナズナにはAPG8, APG4オーソログ(AtAPG8, AtAPG4)が存在し、その詳細が明らかになっていない植物のオートファジーにおいても同様の役割を担っていることが予想される。全9種のAtAPG8および全2種のAtAPG4はシロイヌナズナのほとんどの器官で発現しており、窒素飢餓条件下で発現がさらに誘導された。また、酵母ではオートファジーの進行に伴いApg8は液胞内に移行することが知られている。そこで、GFP-AtAPG8融合タンパク質を発現させた形質転換植物を作製し、様々な組織での蛍光顕微鏡観察を行なった。GFP融合タンパク質は細胞質中のドット状構造や液胞内への局在が観察された。現在、栄養条件下から窒素飢餓条件下に移したときのGFP融合タンパク質の挙動の変化を観察している。また、2種のAtAPG4のT-DNA挿入株をそれぞれ取得し、その二重変異株におけるAtAPG8の挙動について解析中であり、その結果についても合わせて報告する。
著者
大隅 良典 大隅 萬里子
巻号頁・発行日
1996 (Released:1996-04-01)

自食作用は、真核細胞に普遍的で重要な生理機能である。我々が見いだした酵母の自食作用をモデル系として、分子遺伝子学的手法により自食作用に関わる分子の同定と機能の解析を進めている。本年度に得られた主な成果は以下の通りである。これまで得られている14個の自食作用不能変異(apg)を相補することを指標にAPG遺伝子群のクローニングと構造解析を進め、本年度までに13個の遺伝子の同定に成功した。これらは全て新規の遺伝子であった。我々が開発したアルカリ性ホスファターゼを用いた自食作用の検出系を用いて、APG遺伝子間の相互作用を解析した結果、Apglタンパクキナーゼの過剰発現によってspg13が抑圧されること、APG7の過剰発現によってapg4が抑圧されることが見いだされた。APG13は、親水性のタンパク質をコードしており、興味深いことにApg13pは増殖期にはリン酸化されており、栄養飢餓下には脱リン酸化される。栄養条件で存在様式が速やかに変動するタンパク質としてはじめて同定されたタンパク質である。APG9は、構造から膜タンパク質であることが推定され、細胞分画法などによりこのことが確認された。自食作用におけるダイナミックな膜動態を解析する上で重要な指標タンパク質となることが期待される。APG7は飢餓条件に応答してその発現が著しく上昇する。現在までにApg1,4,6,7,8,9,13に対する特異抗体を作製し、遺伝子産物の同定と細胞内局在性の解析を進めている。栄養培地中でも、自食作用が誘導されるcsc1,csc2の解析を進め、2つの遺伝子を同定した。
著者
大隅 良典
巻号頁・発行日
1990 (Released:1991-04-01)

酵母が種々の栄養飢餓条件下に活発な自食作用を示すことを見い出した。この系は自己の構成成分の制御された分解系を分子レベルで理解する上で極めて有用なモデル系である。本研究によって得られた主な成果は以下の通りである。(1)瞬間凍結・凍結置換法を用いた電顕観察により栄養飢餓条件下の細胞内膜系の微細形態を解析し酵母に於ける自食作用のモデルを提出した。(2)液胞の欠損株を栄養飢餓条件下におくと細胞質中に細胞質を取り囲んだ二重膜構造が多数蓄積することから、これらが自食胞に相当することを示した。(3)cAMPシグナル伝達に関与する変異株の解析から、自食作用の誘導には細胞内cAMPが負の調節因子として働いていることが明かとなった。(4)液胞膜H^+ーATPaseの遺伝子破壊株及びバフィロマイシンを用いた解析により、酵母細胞に於ける自食作用には、液胞内酸性化が必須でないことが明らかとなった。(5)栄養飢餓条件下に液胞内に一重膜構造ーオ-トファジックボディを蓄積しないことを指標として自食作用に欠損を有する変異株を単離することに成功した。多数の遺伝子が関与すると思われる自食作用に遺伝学的アプロ-チを導入する道が招かれた。(6)栄養飢餓条件下のタンパク質分解に於いて液胞内プロテイナ-ゼBが最も重要な役割を担っていることが明らかとなった。prbl遺伝子破壊株を作製し、この株が種々の栄養飢餓条件下に液胞内にオ-トファジックボディを蓄積することを示した。(7)窒素源の飢餓条件下の細胞周期の進行には、自食作用による多量のタンパク質分解が不可欠であり、自食作用が誘導出来ない株や、生理的条件では細胞はG_1期停止が出来ず、その生存率が急激に低下することが明らかとなった。以上の成果は4報の論文として国際欧文誌に投稿中及びその準備中であり、この成果、の植物細胞への応用は興味薄薄い今後の課題である。