2016 Fiscal Year Annual Research Report
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16H04898
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
水沼 正樹 広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (10343295)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中の 三弥子 広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (40397724)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | メチオニン / 酵母 / 長寿 / 代謝 / カロリー制限 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
長寿変異株の取得に成功しこの株をSSG1-1 (spontaneous suppression of growth-delay in sah1-1)変異株と命名した。SSG1-1変異株では、SAMおよびSAHの高蓄積が観察された。野生株において SAM合成酵素を過剰発現させたところ、コントロールと比較して約1.6倍の寿命延長効果が観察された。培地中にSAMを加え野生株にSAMを高蓄積させても寿命延長効果が観察されなかったことから、SAMを細胞内で過剰に生合成させることが寿命延長に重要であった。SSG1-1変異株では、SAM合成に関与するメチオニン代謝経路の遺伝子群やグルコース代謝に関与する遺伝子群も高発現しており、カロリー制限で誘導される遺伝子との重複も観察された。実際、カロリー制限(2%グルコースから0.5%グルコース濃度の培地にシフト)を行ったSSG1-1変異株の寿命は、カロリー制限した野生株の寿命と同程度となったことから、SSG1-1変異はカロリー制限を模倣することが示唆された。さらに、SSG1-1変異株はSAM合成が促進されているため、メチオニンとATPが消費され、酵母AMPKであるSnf1の高活性が観察された。SAM合成酵素過剰発現株においてもSnf1が活性化され、SSG1-1変異株の寿命延長にはSnf1が重要であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画にあった、作業仮説「S-アデノシルメチオニン高蓄積は、ATPおよびMet消費を促すことによりカロリー制限を模倣し、長寿を誘導する」について、その分子機構を明らかにすることができた。つまり、ATPの消費は、AMPKの活性化を誘導し、長寿となることを示した。本成果は米国科学アカデミー紀要に掲載された。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、以下の計画に従って同時に解析を実施する。(1) SSG1変異株における寿命延長機構、(2) S-アデノシルメチオニン動態と生理的役割、(3) ケミカルバイオロジー的手法を用いたメチオニン代謝特異的に作用する生理活性物質の取得とその作用機構、(4) 普遍性の検証。
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[Journal Article] Sake yeast YHR032W/ERC1 haplotype contributes to high S-adenosylmethionine accumulation in sake yeast strains.2017
Author(s)
Kanai M, Kawata T, Yoshida Y, Kita Y, Ogawa T, Mizunuma M, Watanabe D, Shimoi H, Mizuno A, Yamada O, Fujii T, Iefuji H.
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Journal Title
J. Biosci. Bioeng.
Volume: 123
Pages: 8-14
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Identification of a mutation causing a defective spindle assembly checkpoint in high ethyl caproate-producing sake yeast strain K1801.2016
Author(s)
Goshima T, Nakamura R, Kume K, Okada H, Ichikawa E, Tamura H, Hasuda H, Inahashi M, Okazaki N, Akao T, Shimoi H, Mizunuma M, Ohya Y, Hirata D.
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Journal Title
Biosci Biotechnol Biochem.
Volume: 80
Pages: １６５７－１６６２
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Stimulating S-adenosyl-l-methionine synthesis extends lifespan via activation of AMPK.2016
Author(s)
Ogawa T, Tsubakiyama R, Kanai M, Koyama T, Fujii T, Iefuji H, Soga T, Kume K, Miyakawa T, Hirata D, Mizunuma M.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A.
Volume: 113
Pages: 11913-11918
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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