| Project/Area Number |
20J21204
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 38060:Applied molecular and cellular biology-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
益村 晃司 広島大学, 統合生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 出芽酵母 / 寿命 / メチオニン代謝 / S-アデノシルメチオニン / S-アデノシルホモシステイン / MATEファミリー / 液胞 / 酵母 / 寿命制御 / トランスポーター |
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| Outline of Research at the Start |
我々はヒトのモデル生物である出芽酵母を用いて寿命延長変異株SSG1を取得した。SSG1は液胞内にメチオニンの代謝産物であるSAMとSAHを高蓄積した。さらに、薬剤や毒物を輸送するトランスポーターと相同な遺伝子配列を有していたことから、SSG1の機能はSAM/SAHを液胞に輸送することでメチオニン代謝を活性化し、寿命を延長している株だと予想した。
また、SSG1を取得する過程で、SAM/SAHを高蓄積し寿命を延長するその他の変異株も取得した。そこで、本研究ではSSG1とその他の変異株を解析することでSAM/SAHが関与する寿命制御機構の全貌を明らかにしていく。
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| Outline of Annual Research Achievements |
【新規寿命制御に関わる液胞膜トランスポーターの機能解析】
(1) 出芽酵母のSsg1はメチオニンの代謝産物である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)の液胞輸送体と予想している。そこで、Ssg1を高発現させた液胞膜小胞を用いてSAM/SAHの輸送活性測定を行った。その結果、SAM/SAHの輸送活性が確認された。(2) Ssg1は多剤輸送体MATEファミリーと相同なドメイン配列を有する。真核生物のMATEファミリーには、基質の輸送活性に重要なアミノ酸残基が高度に保存されている。Ssg1の配列を解析したところ、同様のアミノ酸残基が保存されていた。そこで、このアミノ酸をSsg1で変異させたところ、Ssg1で観察されるSAM/SAHの高蓄積と寿命延長が消失した。(3) Ssg1以外のSAM/SAHの液胞輸送体を探索し、Ssg1との機能関連について解析中である。
【SAH水解酵素SAH1の機能と寿命との関係】
(1) これまでの解析から、SAH水解酵素SAH1の活性が出芽酵母の寿命に関与することが予想された。そこで、SAH1の阻害剤と知られる３-デアザネプラノシンA（DZnepA)を細胞に添加した。その結果、DZnepAは酵母の寿命に影響が見られ、SAH1の酵素活性と寿命との関連が示唆された。(2) SAH1の機能と寿命との関連を調べるため、SAH1の変異株を用いてメタボローム解析を行い、寿命と関連のある代謝経路を解析した。その結果、SAMおよびSAHの高蓄積の他に、寿命延長と関連のあるポリアミンの一種スペルミジンの増加やNAD代謝経路の変動が観察された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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