The global expression analysis of stress response against denatured proteins in yeast Saccharomyces cerevisiae 出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeにおける変性タンパク質に対するストレス応答に関する網羅的発現解析

博士論文

研究科: 千葉大学大学院自然科学研究科

生物のストレス応答において,熱誘導性ストレスタンパク質として熱ショックタンパク質(Hsp)が発現され,生物は耐熱性を獲得する。Hspは分子シャペロンで,変性タンパク質のリフォールディングやタンパク質輸送などの役割を持っている。出芽酵母の細胞性Hsp70遺伝子であるSSA1と SSA2を同時に欠損した株(ssa1/2)は熱ショック処理をしなくても耐熱性を持つ。SSA1/2の欠損によって生じる変性タンパク質に対するストレス応答を詳細に調べるため,cDNAマイクロアレイ,逆転写PCR,イムノブロットを用いて解析した。その結果,Hspを始めとするストレスタンパク質の他にリボソームタンパク質サブユニット遺伝子,ユビキチン・プロテアソームタンパク質分解に関わる遺伝子が高発現することがわかった。これらの結果から,SSA1/2の欠損によってタンパク質の合成及び分解系が促進されていることが示唆された。また,熱ショック処理した野生株では,unfolded protein responseが活性化することから,耐熱性ではSSA1/2欠損と熱ショックで類似しているにもかかわらず,変性タンパク質に対する応答が両者で異なることを明らかにした。さらに二次元電気泳動により分離したSSA1/2欠損株のタンパク質についてN-末端アミノ酸配列解析及びLC/MS/MS解析をした結果,SSA1/2欠損株においてタンパク質の合成が促進されることをさらに裏付ける因子として翻訳調節を行うHyp2pを同定した。本研究は、ストレス応答において,変性タンパク質に対する生体の応答に少なくとも2つの異なる機構があることを示しており、Hspの機能解明,及び,プリオン病などタンパク質のフォールデイング異常によると考えられている病気の機構解明にも役立つと考えられる。

授与年月日:平成18年3月24日