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硫黄等の栄養枯渇が引き起こす寿命延長メカニズムの解析-リボソームに焦点をあてて-

研究課題

研究課題/領域番号 16K07662
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関名古屋大学

研究代表者

大塚 北斗  名古屋大学, 創薬科学研究科, 助教 (10632151)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードEcl1ファミリー遺伝子 / 分裂酵母 / ecl1+ / 経時寿命 / リボソーム / 硫黄 / アミノ酸 / Ecl1 family遺伝子 / ecl1 / zip1 / カロリー制限
研究成果の概要

本研究によって、分裂酵母Schizosaccharomyces pombeにおいて、硫黄の制限が経時寿命を延長させることが明らかになった。硫黄制限は細胞のサイズ、RNA量、リボソームタンパク質量を減少させ、胞子形成率を上昇させた。これら応答は、高発現によって経時寿命の延長を起こすEcl1ファミリー遺伝子に依存する。また、硫黄枯渇に応答してこのEcl1ファミリー遺伝子が誘導されるのだが、このメカニズムも明らかにした。さらに、リボソーム活性の低下が経時寿命を延長させることも示した。以上より、硫黄枯渇はリボソーム活性依存的にEcl1ファミリー遺伝子を介して経時寿命を延長させると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

老化の抑制は、ヒトを含む高等生物の寿命延長に貢献できるだけではなく、健康寿命の延長にもつながる。しかしながら、老化の分子メカニズムは未解明の部分が多い。我々は老化メカニズム解明においてシンプルなモデル生物である分裂酵母を用いて解析を行っている。
今回、本研究成果により、高等生物の分化後の細胞の寿命のモデルとされる酵母の経時寿命の延長に、翻訳の抑制が鍵となっていることを明らかにした。
本研究によって、翻訳抑制に着目したさまざまな手段が今後、老化抑制の応用的手段として可能性を持つことを示すことができた。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Leucine depletion extends the lifespans of leucine-auxotrophic fission yeast by inducing Ecl1 family genes via the transcription factor Fil12019

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka Hokuto, Kato Takanori, Sato Teppei, Shimasaki Takafumi, Kojima Takaaki, Aiba Hirofumi
    • 雑誌名

      MOLECULAR GENETICS AND GENOMICS

      巻: 294 号: 6 ページ: 1499-1509

    • DOI

      10.1007/s00438-019-01592-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] gas1 mutation extends chronological lifespan via Pmk1 and Sty1 MAPKs in Schizosaccharomyces pombe2019

    • 著者名/発表者名
      Imai Yuki、Shimasaki Takafumi、Enokimura Chihiro、Ohtsuka Hokuto、Tsubouchi Satoshi、Ihara Kunio、Aiba Hirofumi
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 号: 2 ページ: 330-337

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1676695

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tschimganine and its derivatives extend the chronological life span of yeast via activation of the Sty1 pathway2018

    • 著者名/発表者名
      Hibi Takahide、Ohtsuka Hokuto、Shimasaki Takafumi、Inui Shougo、Shibuya Masatoshi、Tatsukawa Hideki、Kanie Kei、Yamamoto Yoshihiko、Aiba Hirofumi
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 23 号: 8 ページ: 620-637

    • DOI

      10.1111/gtc.12604

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sulfur restriction extends fission yeast chronological lifespan through Ecl1 family genes by downregulation of ribosome2017

    • 著者名/発表者名
      Hokuto Ohtsuka*, Masahiro Takinami*, Takafumi Shimasaki, Takahide Hibi, Hiroshi Murakami, and Hirofumi Aiba
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: 未定 号: 1 ページ: 84-97

    • DOI

      10.1111/mmi.13686

    • NAID

      120006349138

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Factors extending the chronological lifespan of yeast: Ecl1 family genes.2017

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka H, Aiba H.
    • 雑誌名

      FEMS Yeast Res.

      巻: 17 号: 7 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1093/femsyr/fox066

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 分裂酵母におけるTschimganineの作用機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      持田尚宏、大塚北斗、松本拓磨、島崎嵩史、澁谷正俊、山本芳彦、饗場浩文
    • 学会等名
      第14回 日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母におけるアミノ酸枯渇応答機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      島崎嵩史、大塚北斗、佐藤哲平、赤沼元気、饗場浩文
    • 学会等名
      第14回 日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母における硫黄枯渇と細胞応答2020

    • 著者名/発表者名
      筒井優、服部允赳、八田佳子、大塚北斗、島崎嵩史、饗場浩文
    • 学会等名
      第14回 日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 経時寿命が延長する分裂酵母変異株のスクリーニングと新規寿命関連因子の同定2020

    • 著者名/発表者名
      松井滉太朗、岡本啓佑、長谷川朋香、島崎嵩史、大塚北斗、井原邦夫、中村彰伸、後藤祐平、青木一洋、饗場浩文
    • 学会等名
      第14回 日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マグネシウム枯渇条件下における分裂酵母の経時寿命延長因子Ecl1 family遺伝子の解析2019

    • 著者名/発表者名
      小林未来登, 佐藤哲平, 大塚北斗, 島崎嵩史, 饗場浩文
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母における(Ecl1ファミリー遺伝子を介した)硫黄枯渇による細胞小型化の解析2019

    • 著者名/発表者名
      八田佳子, 筒井優, 服部允赳, 島崎崇史, 大塚北斗, 饗場浩文
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アミノ酸枯渇に応答する分裂酵母の経時寿命延長因子Ecl1 Family 遺伝子の解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤哲平、大塚北斗、加藤敬典、島崎嵩史、饗場浩文
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母におけるgas1 変異による寿命延長機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      島崎嵩史、今井優希、榎村千尋、大塚北斗、井原邦夫、饗場浩文
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Leucine depletion extends the lifespans of fission yeast by inducing Ecl1 family genes via the transcription factor Fil12019

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Aiba, Hokuto Ohtsuka, Takanori Kato, Teppei Sato, and Takafumi Shimasaki
    • 学会等名
      The 10 th International Fission Yeast Meeting(
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tschimganineによる酵母の経時寿命延長の機構解析2018

    • 著者名/発表者名
      持田尚宏、日比駿秀、大塚北斗、島崎嵩史、乾祥吾、澁谷正俊、山本芳彦、饗場浩文
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アミノ酸枯渇条件下における分裂酵母の経時寿命延長因子Ecl1 family遺伝子の解析2018

    • 著者名/発表者名
      加藤敬典、佐藤哲平、島崎嵩史、大塚北斗、饗場浩文
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の細胞壁リモデリングタンパク質Gas1の変異株が長寿命表現型を示す機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      榎村千尋、今井優希、坪内聡、島崎嵩史、大塚北斗、井原邦夫、饗場浩文
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫黄枯渇に対する細胞応答の解析2018

    • 著者名/発表者名
      筒井優、服部允赳、島崎嵩史、大塚北斗、饗場浩文
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 経時寿命を延長する分裂酵母変異株のスクリーニングと新規寿命関連因子の同定2018

    • 著者名/発表者名
      松井滉太朗、岡本啓佑、島崎嵩史、大塚北斗、井原邦夫、饗場浩文
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アミノ酸枯渇による寿命延長と分裂酵母の経時寿命延長因子Ecl1 Familyの解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤哲平、加藤敬典、島崎嵩史、大塚北斗、饗場浩文
    • 学会等名
      日本農芸化学会 中部支部 第185回例会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母における硫黄枯渇と細胞応答2018

    • 著者名/発表者名
      筒井優、服部允赳、島崎嵩史、大塚北斗、饗場浩文
    • 学会等名
      日本農芸化学会 中部支部 第185回例会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Sulfur restriction extends fission yeast chronological lifespan through Ecl1 family genes by downregulation of ribosome.2017

    • 著者名/発表者名
      Hokuto Ohtsuka, Masahiro Takinami, Takafumi Shimasaki, Takahide Hibi, Hiroshi Murakami and Hirofumi Aiba
    • 学会等名
      The 9th international fission yeast meeting.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規な寿命延長シグナル:硫黄制限の発見とその作用機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      日比駿秀、滝浪奨洋、島崎嵩史、大塚北斗、饗場浩文
    • 学会等名
      第63回 日本薬学会東海支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫黄欠乏はEcl1ファミリー依存的にリボソームを低下させ経時寿命を延長させる2016

    • 著者名/発表者名
      大塚北斗、滝浪奨洋、島崎嵩史、村上浩士、饗場浩文
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第49回研究報告会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫黄欠乏はEcl1ファミリー依存的にリボソームを低下させ経時寿命を延長させる2016

    • 著者名/発表者名
      島崎嵩史、滝浪奨洋、大塚北斗、饗場浩文
    • 学会等名
      日本農芸化学会 中部支部 第177回例会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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