オルガネラとタンパク質代謝の分子細胞生物学と異種遺伝子発現研究

1) セントラルドグマと有用タンパク質生産
 微生物から高等生物まで通して、生命の最小単位は細胞にあります。一方、分子生物学は一言で言えば、セントラルドグマによって表現されている分子システムから生命現象を理解する点にあるかと思います。一方、私たちの研究室では、メタノール資化性酵母の異種遺伝子発現系を用いて、様々な有用タンパク質の生産を行ってきました。そうした研究を通して、このセントラルドグマに沿った形で、タンパク質生産を考えることがきわめて重要なことがわかってきました。メタノール資化性酵母を用いて効率の良い異種タンパク質生産を行うためには、メタノール誘導性の強力なプロモーターの分子機構を明らかにすることは重要な課題です(以下の項参照)。
 セントラルドグマの図を見ればわかるように、生命の最小単位である細胞ですら、この分子システムから理解するには、まだまだ大きなギャップがあります。逆説的に言えば、この部分こそ、現代の生物学が解くべき謎が一番多く含まれている部分なのです。私はこの部分をポストセントラルドグマとして位置づけています。応用的な意味でもこの部分の謎が、タンパク質の効率的生産を妨げている可能性が大きいのです。例えば、全く同じ強力なプロモーターを用いても、あるタンパク質は大量に作られるのに、他のあるものはその1万分の1しか作られないということがわかってきました。

2) オートファジーとオルガネラ・ホメオスタシス
 酵母細胞および培養細胞を用いて、タンパク質やオルガネラの分解(オートファジー)や品質管理、これらに関わる脂質・膜動態を制御する分子機構を解析しています。

3) メタノール誘導性
 異種遺伝子発現の宿主として広く利用されているメタノール資化性酵母について、強力なメタノール誘導性遺伝子発現に関わる転写調節因子の探索と機能解析を行っています。