2012 Fiscal Year Research-status Report

老化マーカーの開発と老化制御因子の網羅的スクリーニング

Research Project

Project/Area Number	24510274
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	The Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	松山晃久独立行政法人理化学研究所, 吉田化学遺伝学研究室, 専任研究員 (90399444)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords	経時老化
Research Abstract	分裂を止めた細胞の生存期間によって表される経時寿命はテロメア短縮などのメカニズムが提唱されている複製寿命に比べ、まだ不明な点が多く、老化時に細胞内で何が起こっているのかはまだほとんどわかっていない。経時老化の研究を難しくしている原因の一つは、細胞の老化を知るための有用なマーカーの欠如である。細胞が分裂しない経時老化ではテロメア長などは指標とはならない。経時老化マーカーが開発できれば、現在のようにいちいち培地に蒔いてコロニー数をカウントするという時間と労力のかかる作業がなくなり、老化研究を飛躍的に加速できると期待される。そこで本研究では、ポストゲノム研究に適したモデル生物である分裂酵母を用い、約5,000種類の全タンパク質について、経時老化に伴う発現レベルの変化を調べ上げ、老化の度合いを示すマーカータンパク質を開発することを目指した。初年度は経時老化において発現レベルが変化するタンパク質をスクリーニングするための条件検討をおこない、スクリーニング系を確立した。本研究者がすでに構築していた約5,000株からなる分裂酵母のタグ融合遺伝子発現株のセットを個々に飽和状態になるまで培養して分裂を停止させた後、そのまま培養を続け、経時老化させた。一定期間ごとに細胞を回収し、全細胞抽出液を調製した後、プロテインアレイ（リバースアレイ）を作製し、抗タグ抗体により各タンパク質の発現レベルを測定した。飽和直後の比較的若い細胞との間でデータを比較することにより、5,000種類のタンパク質全てについて経時老化に伴うレベルの変動を測定した。その結果、生存率が１割以下に落ちる時点で、発現レベルが顕著に変化するものとして、増加・減少それぞれについて50種類以上のタンパク質を同定した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 初年度は条件検討をおこなった後、分裂酵母の全タンパク質を用いたプロテインアレイにより、経時老化にともなってタンパク質レベルの変化が見られるタンパク質を5,000種類のタンパク質の中からスクリーニングすることを目指していたが、現在までにこの一次スクリーニングは完了できていることから、本年度の目標には到達できている。
Strategy for Future Research Activity	すでに分裂酵母の全タンパク質の中から経時老化にともなってレベルの変化が見られるタンパク質の候補が得られていることから、本年度は、分裂酵母において経時寿命が延長することがわかっている変異株等を用い、より老化のマーカーとしてふさわしいタンパク質を選出する。ここでは、経時老化にともなって増加するものと減少するものをそれぞれ最低１つは同定し、それぞれに別の蛍光タンパク質を融合させて同一の株中で発現させ、細胞の老化度を蛍光強度で測定可能にすることを目指す。経時老化のマーカーが確立できた場合は、当研究室が保有する全遺伝子の発現プラスミドのセットを老化マーカー発現株に導入し、経時老化に影響を与える遺伝子をスクリーニングすることにより、経時老化の制御に関わる遺伝子を見出す。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	該当なし。