Analysis of sulfur-dependent energy metabolism in yeast
| Project/Area Number |
19K15803
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 38060:Applied molecular and cellular biology-related
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
Nishimura Akira 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (30781728)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 活性イオウ / エネルギー代謝 / イオウ呼吸 / 酵母 / 発酵 |
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| Outline of Research at the Start |
発酵生産は生育に必要なエネルギーを目的の有用物質の代謝に活用するため、目的物質の生産性が増加するに伴い、生育遅延がしばしば起こる。従って、目的物質の生産性の向上は、細胞の生育と生産性のバランスを上手く維持しながら、これまで進められてきた。しかし、細胞が有するエネルギーの総量が決まっているため、従来の代謝工学を活用した方法には限界がきている。最近、応募者らは、酵母を含む真核生物において、新規なエネルギー代謝である「イオウ呼吸」を発見した。本研究では、酵母におけるイオウ呼吸を巧みに利用することで、生育と生産性を共に増強させるエネルギー代謝機構に基づき、発酵生産を飛躍的に改良する手段を提唱する。
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| Outline of Final Research Achievements |
we attempted to understand physiological functions of reactive sulfur species (RSS) using yeast Saccharomyces cerevisiae, a useful model for eukaryotic biology. First, we found that yeast has a pyridoxal phosphate (PLP)-dependent biosynthesis of RSS by cysteinyl-tRNA synthetase (CARS), similar to bacteria and mammal. Next, our study indicated that a yeast mutant of PLP-binding site, which possessed the intact protein synthesis, dramatically reduces chronological aging, compared with wild-type, suggesting that CARS-produced RSS may play an important role in regulating longevity and sustaining the life span.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究成果は、発酵科学へ応用のみならず、エネルギー代謝異常が関わる各種疾患（加齢、ミトコンドリア病、生活習慣病、がん等）の発症機構の理解と予防・治療法の開発に大きく寄与することが期待される。また、活性イオウ分子の産生系をターゲットにした抗真菌薬の開発も抗菌・真菌薬開発も期待される。
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Report
(3 results)
Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Control of Protein Function Through Oxidation and Reduction of Persulfidated States2020
Author(s)
E Doka, T Ida, M Dagnell, Y Abiko, N C Luong, N Balog, T Takata, B Espinosa, A Nishimura, Q Cheng, Y Funato, H Miki, J M Fukuto, J R Prigge, E E Schmidt, E S J Arner, Y Kumagai, T Akaike, P Nagy
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Journal Title
Sci Adv
Volume: 6
Issue: 1
Pages: 8358-8358
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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