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Mechanism of vacuolar transport of S-adenosylmethionine and its physiological function and its application

Research Project

Project/Area Number 23K23527
Project/Area Number (Other) 22H02260 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

水沼 正樹  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 教授 (10343295)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 荒川 賢治  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (80346527)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywords酵母 / 寿命 / メチオニン / S-アデノシルメチオニン / トランポーター / 液胞
Outline of Research at the Start

出芽酵母を用いた解析から、実験室酵母のSSG1変異によって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)が液胞内に高蓄積し、細胞寿命が延長することを見出した。この変異タンパク質Ssg1は液胞膜に発現する。Ssg1は、薬剤輸送体MATE(multidrug and toxic compound extrusion)ファミリーと高い相同性を有することから、Ssg1はSAMを液胞内へと輸送するトランスポーターと予想している。本研究では、SAMトランスポーターとしてのSsg1の機能解明と寿命制御などSAM代謝の新規役割を明らかにし、その知見を利用した応用展開を行う。

Outline of Annual Research Achievements

「寿命決定メカニズム」の解明は、健康長寿社会の構築に向けて、優先して取り組むべき課題の一つである。研究代表者は、出芽酵母を用いた解析から、実験室酵母のSSG1変異によって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)が液胞内に高蓄積し、細胞寿命が延長することを見出した。この変異株ではフレームシフトによりC末端が伸長したSsg1が液胞膜に発現する。伸長型Ssg1(以後、Ssg1)は、薬剤輸送体MATE(multidrug and toxic compound extrusion)ファミリーと高い相同性を有することから、Ssg1はSAMを液胞内へと輸送するトランスポーターと予想している。2023年度はSsg1と遺伝的相互作用する因子Aの解析を行った。因子Aを破壊するとSsg1の寿命延長が完全に消失した。さらに因子Aを過剰発現するとSAMの高蓄積ならびに顕著な寿命延長が観察された。従って、因子Aは長寿遺伝子であることが予想された。そこで因子Aによる寿命延長メカニズム解明を行った。因子Aの過剰発現株では、ラパマイシンの標的因子TOR1経路の不活性化やオートファジーの活性化が観察された。現在、さらに寿命延長メカニズムについて解析中である。本研究では、SAMトランスポーターとしてのSsg1の機能解明とその制御因子の理解を通して、SAM代謝制御という視点から新しい知見を得ることを目標とする。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Ssg1と遺伝的に相互作用する因子Aを同定し、その機能の一部を明らかにするなど、予定通りに進展しているため。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は引き続き因子Aの機能解析を進めるとともに、Ssg1との機能関連を詳細に明らかにする。Ssg1は清酒酵母ではSAM構築に重要な遺伝子として同定されており、Ssg1の機能解明を通して、清酒酵母のSAM高蓄積とストレス耐性やエタノール高発酵性に関する手掛かりを得る。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (40 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Book (3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ハーバード大学・ジョスリン糖尿病センター(米国)

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      Volume: 8(9) Issue: 9 Pages: 938-938

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    • Industrial Property Rights Holder
      水沼正樹
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-162868
    • Filing Date
      2022
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URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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