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出芽酵母のSSG1-1長寿変異株における新規寿命制御機構に関する研究

Research Project

Project/Area Number 16J04341
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied biochemistry
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

小川 貴史  広島大学, 先端物質科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords寿命 / S-アデノシルホモシステイン / TOR / 出芽酵母 / S-アデノシルメチオニン
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、メチオニン代謝産物が寿命制御に関与する機構を解明することを目的として、出芽酵母を用いてS-アデノシルメチオニン(SAM)とS-アデノシルホモシステイン(SAH)を蓄積する長寿変異株SSG1-1の寿命制御機構の解明を行なった。平成28年度までの解析から、SSG1-1変異株はSAM合成の促進が細胞内ATPを消費し、酵母AMP依存性プロテインキナーゼAMPKを活性化して長寿命となることを見出した。また、細胞内にSAHを蓄積することでSAM合成が促進され、長寿となることを見出した。一方、SSG1-1遺伝子の機能が明らかになっていないこと、およびSSG1-1変異株はラパマイシン感受性を示し、target of rapamycin (TOR) 経路との関係が予想されたことから、これらの点に着目して解析を行なった。Ssg1の局在観察を行ったところ、液胞膜に局在していたことから、SSG1-1変異株は液胞にSAMまたはSAHを蓄積する機能が予想された。液胞と細胞質を分画し、SAM/SAHの局在の解析を行ったところ、SSG1-1変異株はSAHを液胞に蓄積することが分かった。このことから、Ssg1は液胞へSAHを輸送する機能が予想された。SSG1-1変異株とTOR経路の関連を調べるため、TORの活性化レベルを解析した結果、SSG1-1変異株はTORの機能が低下する結果が得られた。そこで、TOR経路抑制の機構を明らかにするため、TOR経路上流のメチル基転移酵素PPM1によるプロテインホスファターゼPP2Aのメチル化レベルを測定した結果、SSG1-1変異株は比メチル化レベルが野生株に比べて低下していた。このことから、SSG1-1変異株はSAHの蓄積によりPpm1を負に制御し、TOR経路の活性を低下することが予想された。以上より、SAM/SAHが関わる寿命制御機構の新たな側面を見出した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] メチオニン代謝が鍵となる酵母の長寿の仕組み2017

    • Author(s)
      小川貴史、水沼正樹
    • Journal Title

      KAGAKU TO SEIBUTSU

      Volume: 55 Issue: 8 Pages: 526-528

    • DOI

      10.1271/kagakutoseibutsu.55.526

    • NAID

      130007399729

    • ISSN
      0453-073X, 1883-6852
    • Year and Date
      2017-07-20
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sake yeast YHR032W/ERC1 haplotype contributes to high S-adenosylmethionine accumulation in sake yeast strains.2017

    • Author(s)
      Muneyoshi Kanai, Tomoko Kawata, Yoshie Yoshida, Yasuko Kita, Takafumi Ogawa, Masaki Mizunuma, Daisuke Watanabe, Hitoshi Shimoi, Akihiro Mizuno, Osamu Yamada, Tsutomu Fujii, and Haruyuki Iefuji
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 123 Issue: 1 Pages: 8-14

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2016.07.007

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stimulating S-adenosyl-l-methionine synthesis extends lifespan via activation of AMPK.2016

    • Author(s)
      Ogawa T, Tsubakiyama R, Kanai M, Koyama T, Fujii T, Iefuji H, Soga T, Kume K, Miyakawa T, Hirata D, Mizunuma M.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      Volume: 113 Issue: 42 Pages: 11913-11918

    • DOI

      10.1073/pnas.1604047113

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 出芽酵母のS-アデノシルメチオニン合成が関与する寿命制御機構の解析2017

    • Author(s)
      小川貴史、椿山諒平、金井宗良、藤井力、平田大、水沼正樹
    • Organizer
      日本農芸化学会2017年度大会
    • Place of Presentation
      京都府・京都市
    • Year and Date
      2017-03-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 出芽酵母のS-アデノシルメチオニン合成が関与する寿命制御機構の解析2017

    • Author(s)
      小川貴史
    • Organizer
      第3回 酵母研究若手の会
    • Place of Presentation
      京都府・宇治市
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 出芽酵母の寿命制御に関わるメチル基転移酵素の探索とその解析2017

    • Author(s)
      橋本沙也加、小川貴史、椿山諒平、金井宗良、水沼正樹
    • Organizer
      第50回酵母遺伝学フォーラム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 出芽酵母のメチオニン代謝が関わる長寿の仕組み2017

    • Author(s)
      小川貴史
    • Organizer
      第20回真核微生物交流会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 出芽酵母の長寿変異株におけるS-アデノシルメチオニン(SAM)が関わる寿命延長機構の解析2017

    • Author(s)
      小川貴史、水沼正樹
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 出芽酵母のS-アデノシルメチオニン合成が関与する寿命制御機構の解析2016

    • Author(s)
      小川貴史、椿山諒平、水沼正樹
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      神奈川県・横浜市
    • Year and Date
      2016-11-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of the long-lived mutant which is involved in the increased production of S-adenosyl-L-methionine in yeast2016

    • Author(s)
      Takafumi Ogawa, Ryohei Tsubakiyama, Muneyoshi Kanai, Kazunori Kume and Masaki Mizunuma
    • Organizer
      14th International Congress on Yeasts
    • Place of Presentation
      兵庫県・淡路市
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 出芽酵母のS-アデノシルメチオニン合成が関与する寿命制御機構の解析2016

    • Author(s)
      小川貴史、椿山諒平、金井宗良、藤井力、平田大、水沼正樹
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第49回研究報告会
    • Place of Presentation
      兵庫県・神戸市
    • Year and Date
      2016-09-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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