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Characterization of novel signals for lifespan extension in fission yeast

Research Project

Project/Area Number 17K19227
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Agricultural chemistry and related fields
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

AIBA Hirofumi  名古屋大学, 創薬科学研究科, 教授 (60211687)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords分裂酵母 / 細胞寿命 / 寿命 / 老化
Outline of Final Research Achievements

"How is lifespan determined?" is one of the themes that should be solved. To understand the longevity of humans and other higher animals, it is essential to understand the longevity at the cellular level. Then I attempted to elucidate the control mechanism of cellular longevity using fission yeast as a model. As a result, the following new findings were obtained. (1) Caloric restriction was the only known lifespan-extending signal, but in this study, we found sulfur depletion as a new lifespan-extending signal. (2) Sulfur depletion induced the expression of Ecl1 (extender of chronological lifespan 1) that was discovered by the applicant, and found that the lifespan extension by sulfur depletion depends on the Ecl1 family. (3) Sulfur depletion reduced ribosome expression in an Ecl1 family-dependent manner, suggesting that this is the reason for the extension of lifespan. We have accumulated important knowledge for the development of human health and longevity drug discovery.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

「寿命がいかにして決まるのか?」を解明することは健康長寿社会を実現する上でも重要である。ヒトを始めとする高等動物の寿命を理解するためには、まず細胞レベルで寿命を理解することが必須となる。そこで申請者は、分裂酵母をモデルに細胞寿命の制御機構を解明することに挑戦した。その結果、これまで唯一知られていたカロリー制限以外に、新たな寿命延長シグナルとして硫黄の枯渇を見出した。加えて、リボソームの量的・質的変化(翻訳活性変化)が寿命を制御する可能性を示した。これらの成果によって、ヒトの健康長寿に貢献する創薬ターゲットを見出し健康長寿創薬を展開するための基盤的知識を蓄積することができた。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Leucine depletion extends the lifespans of leucine-auxotrophic fission yeast by inducing Ecl1 family genes via the transcription factor Fil12019

    • Author(s)
      Ohtsuka Hokuto, Kato Takanori, Sato Teppei, Shimasaki Takafumi, Kojima Takaaki, Aiba Hirofumi
    • Journal Title

      MOLECULAR GENETICS AND GENOMICS

      Volume: 294 Issue: 6 Pages: 1499-1509

    • DOI

      10.1007/s00438-019-01592-6

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tschimganine and its derivatives extend the chronological life span of yeast via activation of the Sty1 pathway2018

    • Author(s)
      Hibi Takahide、Ohtsuka Hokuto、Shimasaki Takafumi、Inui Shougo、Shibuya Masatoshi、Tatsukawa Hideki、Kanie Kei、Yamamoto Yoshihiko、Aiba Hirofumi
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 23 Issue: 8 Pages: 620-637

    • DOI

      10.1111/gtc.12604

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Factors extending the chronological lifespan of yeast: Ecl1 family genes.2017

    • Author(s)
      Ohtsuka H, Aiba H.
    • Journal Title

      FEMS Yeast Res.

      Volume: 17 Issue: 7 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1093/femsyr/fox066

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sulfur restriction extends fission yeast chronological lifespan through Ecl1 family genes by downregulation of ribosome2017

    • Author(s)
      Hokuto Ohtsuka*, Masahiro Takinami*, Takafumi Shimasaki, Takahide Hibi, Hiroshi Murakami, and Hirofumi Aiba
    • Journal Title

      Molecular Microbiology

      Volume: 未定 Issue: 1 Pages: 84-97

    • DOI

      10.1111/mmi.13686

    • NAID

      120006349138

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Leucine depletion extends the lifespans of fission yeast by inducing Ecl1 family genes via the transcription factor Fil1.2019

    • Author(s)
      Hirofumi Aiba, Hokuto Ohtsuka, Takanori Kato, Teppei Sato, and Takafumi Shimasaki.
    • Organizer
      The 10 th International Fission Yeast Meeting (EMBO Workshop, Barcelona, Spain)
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分裂酵母における(Ecl1ファミリー遺伝子を介した)硫黄枯渇による細胞小型化の解析2019

    • Author(s)
      八田佳子、筒井優、服部允赳、島崎嵩史、大塚北斗、饗場浩文
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] マグネシウム枯渇条件下における分裂酵母の経時寿命延長因子Ecl1 family遺伝子の解析2019

    • Author(s)
      小林未来登、佐藤哲平、大塚北斗、島崎嵩史、饗場浩文
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] アミノ酸枯渇に応答する分裂酵母の経時寿命延長因子Ecl1 Family 遺伝子の解析2019

    • Author(s)
      佐藤哲平、大塚北斗、加藤敬典、島崎嵩史、饗場浩文
    • Organizer
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  • [Presentation] 分裂酵母におけるgas1 変異による寿命延長機構の解析2019

    • Author(s)
      島崎嵩史、今井優希、榎村千尋、大塚北斗、井原邦夫、饗場浩文
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
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  • [Presentation] 分裂酵母DNA複製チェックポイント因子Cds1のリン酸化による転写因子Mei4を介した相同組換え開始の制御機構2018

    • Author(s)
      小菅清二、山田貴富、村上優子、饗場浩文、村上浩士
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      酵母遺伝学フォーラム第51回研究報告会
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  • [Presentation] アミノ酸枯渇による寿命延長と分裂酵母の経時寿命延長因子Ecl1 Familyの解析2018

    • Author(s)
      佐藤哲平、加藤敬典、島崎嵩史、大塚北斗、饗場浩文
    • Organizer
      日本農芸化学会中部支部第183回例会
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  • [Presentation] 分裂酵母における硫黄枯渇と細胞応答2018

    • Author(s)
      筒井優、服部允赳、島崎嵩史、大塚北斗、饗場浩文
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      日本農芸化学会中部支部第183回例会
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  • [Presentation] 分裂酵母の細胞壁リモデリングタンパク質Gas1の変異株が長寿命表現型を示す機構の解明2018

    • Author(s)
      榎村千尋、今井優希、坪内聡、島崎嵩史、大塚北斗、井原邦夫、饗場浩文
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] アミノ酸枯渇条件下における分裂酵母の経時寿命延長因子Ecl1 family遺伝子の解析2018

    • Author(s)
      加藤敬典、佐藤哲平、島崎嵩史、大塚北斗、饗場浩文
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Tschimganineによる酵母の経時寿命延長の機構解析2018

    • Author(s)
      持田尚宏、日比駿秀、大塚北斗、島崎嵩史、乾祥吾、澁谷正俊、山本芳彦、饗場浩文
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 経時寿命を延長する分裂酵母変異株のスクリーニングと新規寿命関連因子の同定2018

    • Author(s)
      松井滉太朗、岡本啓佑、島崎嵩史、大塚北斗、井原邦夫、饗場浩文
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 硫黄枯渇に対する細胞応答の解析2018

    • Author(s)
      筒井優、服部允赳、島崎嵩史、大塚北斗、饗場浩文
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 分裂酵母DNA複製チェックポイントキナーゼCds1による転写因子Mei4のリン酸化を介した減数分裂相同組換えの制御機構2018

    • Author(s)
      小菅清二、山田貴富、饗場浩文、村上優子、村上浩士
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 分裂酵母の経時寿命を延ばす遺伝子と変異株の解析2018

    • Author(s)
      饗場浩文
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会シンポジウム
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      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] How is fission yeast long-lived? ~Longevity strategy to learn from yeast~2018

    • Author(s)
      Hirofumi Aiba
    • Organizer
      5th HiHA international symposium
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      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Tschimganineとその類縁体はSty1経路を活性化して酵母の経時寿命を延長する2017

    • Author(s)
      日比駿秀、大塚北斗、島崎嵩史、乾祥吾、澁谷正俊、山本芳彦、饗場浩文
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 分裂酵母においてロイシン又はマグネシウム枯渇条件では経時寿命延長因子Ecl1の発現量が上昇する2017

    • Author(s)
      加藤敬典、滝浪奨洋、大塚北斗、饗場浩文
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 減数分裂時のDNA 複製と相同組換えを連携するチェックポイント2017

    • Author(s)
      小菅清二、山田貴富、饗場浩文、村上浩士
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第50回研究報告会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 新規な寿命延長シグナル:硫黄制限:の発見とその作用機構の解明2017

    • Author(s)
      日比駿秀、滝浪奨洋、島崎嵩史、大塚北斗、饗場浩文
    • Organizer
      第63回日本薬学会東海支部大会
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      2017 Research-status Report

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Published: 2017-07-21   Modified: 2021-02-19  

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