線虫C.エレガンスの長寿命突然変異体の寿命延長機構の研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09835021
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology
• Principal Investigator: 本田 修二 財団法人 東京都老人総合研究所, アイソトープ部門, 研究員 (40100127)
• Keywords: 線虫 / C.エレガンス / 酸化的ストレス / age-1 / SOD

Research Abstract

寿命や老化速度が動物種により固有であることから、それらを決定する遺伝子群すなわち遺伝子ネットワークがあることが考えられている。これらの遺伝子群は長寿命の変異体の解析により解明することができるが単一遺伝子変異により長寿命が引き起こされる変異が明らかになっているのは線虫C.エレガンスのみである。その遺伝子ネットワークのkeyになる遺伝子がage-1とdaf-2である。age-1はP13キナーゼ遺伝子であり、daf-18(PIP3フォスファターゼ)の下流にあり、daf-16(フォークヘッド転写因子)を制御していることがわかっている。しかしこれらがいかに寿命を決定するかわかっていなかった。これらが酸化的ストレスの防御機能を制御する可能性を確かめるため、この遺伝経路の酸化的ストレス感受性を調べた。daf-18、age-1そしてdaf-16の寿命を制御する同じ経路で酸化的ストレス耐性が制御されていることが明らかになった。そして種々の抗酸化防御酵素の発現を調べたところ、ミトコンドリアのMn-スーパーオキシドディスムターゼ(SOD)の発現が特異的に増大していることが明らかになった。age-1は飢餓ストレスなどによる耐性幼虫形成に関与していることが知られている。そこで耐性幼虫でのMn-SODの発現を調べたところ、耐性幼虫になることによってもMn-SODの発現が高まることが明らかになった。age-1は耐性幼虫でストレスに抗して生存するための抗ストレス遺伝子の発現に関わるもので、変異により通常の条件でも抗ストレス遺伝子群を発現させてしまうと長寿になるものと考えられた。

Research Products

• [Publications] Yoko Honda & Shuji Honda: "The daf-2 gene network for longevity regulates oxidative stress resistance and Mn-superoxide dismutase gene expression in Caenorhabditis elegans" FASEB Journal. (in press). (1999)
• [Publications] 本田修二・木村幸太郎: "線虫C.elegansの寿命を制御する遺伝子ネットワーク" 医学のあゆみ. 188(1.2). 15-19 (1999)
• [Publications] 本田修二・鈴木捷三・本田陽子: "線虫C.エレガンスの放射線感受性突然変異体" RADIOISOTOPES. 47(8). 665-666 (1998)
• [Publications] 木村幸太郎・本田修二: "C.elegansの寿命を制御するインスリン様シグナル伝達経路" 細胞工学. 17(9). 1393-1398 (1998)