2022 Fiscal Year Research-status Report
Mechanism of life span extension via intercellular communication and its application to fermentation control
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22K05416
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| Research Institution | Nigata University of Phermacy and Applied Life Sciences |
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Principal Investigator |
山崎 晴丈 新潟薬科大学, 応用生命科学部, 助教 (20456776)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小島 勝 新潟薬科大学, 応用生命科学部, 助教 (50410220)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 分裂酵母 / 経時寿命 / 寿命延長 / 細胞間コミュニケーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はA. 寿命延長分子の同定、 B. Mot1，Asr1の下流の因子の同定、C. 長寿命因子の下流因子の同定を行った。B、Cについては、より表現型が強いmot1-1に集中して解析を行った。AについてはKK268の培養上清を酢酸エチルで分画し、その親水性画分と疎水性画分の両方にWTの寿命を延長する活性があることを明らかとした。このことから寿命延長分子は少なくとも２種類あると考えられた。また疎水性画分については薄層クロマトグラフィーでさらに分画し、そのうちの１つの画分に含まれる物質についてNMRによる構造決定を行ったところ、その物質はチロソールであることが明らかとなった。チロソールを1 uM、10 uM、100 uMとなるようにWTの培養液に添加したところ、10 uMのチロソールを添加した場合にWTの寿命が延長した。このことから、KK268が分泌する寿命延長分子の１つはチロソールである可能性があることが分かった。B, CについてはKK268、mot1-1、およびWTにKK268、mot1-1の培養上清を添加して培養した菌体の全遺伝子発現解析（RNA-seq解析）を行った。その結果、KK268とmot1-1が寿命延長物質を分泌するのに関与する可能性がある遺伝子を11個、およびWTが寿命延長物質を受容し寿命延長するのに関与する可能性がある遺伝子13個を抽出した。これらの遺伝子についてはWT、KK268、mot1-1株において欠失株を作製中である。これらの遺伝子欠失株を迅速に作製するため、既存のCRISPR-Cas9システムを改良し、論文として報告した。
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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
寿命延長分子である可能性のある分子を同定し、さらに寿命延長分子の合成、分泌、受け取りに関与する遺伝子の候補をあげることができたため、順調に進んでいると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
Aの寿命延長分子の同定については、KK268の酢酸エチルによる分画の際に、少なくとも２つ以上の寿命延長分子があることが示唆されている。今後は、チロソールの他の寿命延長分子の同定を目指す。その際には今年度と同様に薄層クロマトグラフィーによる分画やメタボローム解析を利用する予定である。B、Cの寿命延長分子の合成、分泌、受け取りに関与する遺伝子に関する解析では、関連が示唆されている遺伝子の破壊株を作製中し、その寿命を測ることで、関与を検討する。またそれらの破壊株で同定した寿命延長分子が分泌されるかについても検討する。Dの産業酵母での寿命延長経路の普遍性と実用性の検討では、対象株にmot1-1やasr1-1変異の導入や寿命延長分子の添加実験を行い、まずはそれらの株の寿命が延長するか検討する。
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| Causes of Carryover |
CRISPRの最適化を行っていたため、当初予定していた破壊株の作製は部分的にしか行わなかったために次年度使額が生じた。今年度は寿命延長物質の同定及びその培養上清の濃度測定のため生化学的、有機化学的な試薬の購入を行う。また遺伝子破壊株作製のためのオリゴDNAの購入や、それらの培養のための培地、ガラス機器の購入を行う。培地はフィルター滅菌が必要なため、そのフィルターの購入を行う。
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