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モデル生物を利用した健康長寿に資する代謝産物の探索とメカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K22285
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分38:農芸化学およびその関連分野
研究機関広島大学

研究代表者

水沼 正樹  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 教授 (10343295)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード酵母 / 代謝産物 / 細胞寿命 / 線虫 / 寿命 / 代謝
研究開始時の研究の概要

健康寿命の延長(健康長寿)は、人類が希求する重要なテーマである。最近の研究から、特定の代謝産物が老化・寿命などの複雑な生命現象に甚大な影響を及ぼす例が見出されてきた。
本研究では、寿命延長に資する代謝産物を網羅的にスクリーニングし、代謝産物による寿命延長メカニズムを解明することを目的とする。本成果は、健康寿命の延伸および生活習慣病などの老化に伴う疾患を予防する予防医学などに貢献が期待できる。

研究成果の概要

超高齢社会を迎えた我が国において、健康寿命の延伸の実現は重要課題の一つである。寿命制御機構の解明は、老化に伴うがんや代謝疾患、神経変性疾患など加齢性疾患の発症メカニズムの解明のみならず、それら疾患の予防・遅延を介した健康寿命の延伸に貢献することが期待される。最近の研究から、栄養状態、腸内細菌叢などの環境因子が原因で生じた特定の代謝産物が、寿命制御のシグナル分子として機能する例が見出されてきた。約、200種類の代謝産物を用いて、出芽酵母の寿命延長に資する代謝産物を網羅的にスクリーニングし、酵母の細胞寿命を延長した代謝産物を14種類同定することに成功した。また、多細胞モデル・線虫も本研究に用いた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで代謝産物は、生体反応の副産物としてみなされていた側面が大きかった。しかし、今回の解析から、代謝産物は生体恒常性維持に積極的に関わるシグナル分子として作用することが予想された。特に寿命決定における重要なシグナル分子として機能することも示唆された。内在性の代謝産物および代謝経路は生物間で保存性が高いことから、代謝を基点としたモデル生物での知見は、ヒトでも効果が期待できる。また、安全性の面でも心配が少ない。サプリメント、食品、創薬、有用物質を高生産する株の育種など様々な方向に波及効果があると思われる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (64件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (48件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件) 図書 (7件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ハーバード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ハーバード大学医学部(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ハーバード大学医学部(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] S-adenosyl-L-homocysteine extends lifespan through methionine restriction effects2022

    • 著者名/発表者名
      小川貴史, 益村晃司, 古原優希, 金井宗良, 曽我朋義, 大矢禎一, T. Keith Blackwell, 水沼正樹
    • 雑誌名

      Aging Cell

      巻: - 号: 5

    • DOI

      10.1111/acel.13604

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] メチオニン代謝産物が関与する寿命制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      益村 晃司、水沼 正樹
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 6 ページ: 254-258

    • NAID

      40022492151

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] The sake yeast YHR032W/ERC1 allele contributes to the regulation of the tetrahydrofolate content in the folate synthetic pathway in sake yeast strains.2020

    • 著者名/発表者名
      Kanai M, Kawata T, Morimoto T, Mizunuma M, Watanabe D, Akao T, Fujii T, Iefuji H
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      巻: 84 号: 5 ページ: 1073-1076

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1717924

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Breeding of a cordycepin-resistant and adenosine kinase-deficient sake yeast strain that accumulates high levels of S-adenosylmethionine.2019

    • 著者名/発表者名
      Kanai M, Yasuda N, Morimoto T, Yoshida S, Nishibori N, Mizunuma M, Fujii T, Iefuji H.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem.

      巻: 83 号: 8 ページ: 1530-1537

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1571896

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SKO1 deficiency extends chronological lifespan in Saccharomyces cerevisiae.2019

    • 著者名/発表者名
      Masumura K, Matsukami S, Yonekita K, Kanai M, Kume K, Hirata D, Mizunuma M.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem.

      巻: 83 号: 8 ページ: 1473-1476

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1571901

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酵母と線虫においてS-アデノシルホモシステインはメチオニン制限を模倣し寿命を延長する2022

    • 著者名/発表者名
      古原 優希, 小川 貴史, 益村 晃司, 金井 宗良, 曽我 朋義, 水沼 正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母のメチオニン代謝による細胞寿命制御と生理機能2022

    • 著者名/発表者名
      水沼 正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 寿命をコントロールする液胞膜局在性トランスポーターの機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      益村 晃司, 金井 宗良, 荒川 賢治, 米山 香織, 河田 美幸, 関藤 孝之, 水沼 正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の核-細胞質間輸送システムによる核サイズ制御機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      藤本 尭玄, 水沼 正樹, 久米 一規
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] エタノール発酵性に関与する清酒酵母型遺伝子の解析2022

    • 著者名/発表者名
      金井 宗良, 柴田 朋子, 水沼 正樹, 渡辺 大輔, 赤尾 健
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 線虫の冬眠現象を利用した新しい寿命制御メカニズムの探求2021

    • 著者名/発表者名
      堀川 誠, Adam Antebi, 水沼 正樹
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母の寿命延長に資する代謝産物の探索2021

    • 著者名/発表者名
      溝上 沙良, 久米 一規, 曽我 朋義, 水沼 正樹
    • 学会等名
      第38回イーストワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 酵母と線虫を用いた寿命延長に資する機能性成分の同定とその作用メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      松﨑 弘哉, 久米 一規, 荒川 賢治, 水沼 正樹
    • 学会等名
      第38回イーストワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] メチオニン代謝産物によるモデル生物の寿命延長機構に関する解析2021

    • 著者名/発表者名
      古原 優希, 小川 貴史, 益村 晃司, 金井 宗良, 曽我 朋義, 水沼 正樹
    • 学会等名
      第38回イーストワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の核サイズ増加変異体の解析2021

    • 著者名/発表者名
      高嶋 宏太, 水沼 正樹, 久米 一規
    • 学会等名
      第38回イーストワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Hsp70核内輸送因子の過剰発現による核肥大化機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      神田 颯太, 水沼 正樹, 久米 一規
    • 学会等名
      第38回イーストワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の核-細胞質間輸送システムによる核サイズ制御機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      藤本 尭玄, 水沼 正樹, 久米 一規
    • 学会等名
      第38回イーストワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] メチオニン代謝物が誘導する寿命延長メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      水沼 正樹
    • 学会等名
      第94回日本生学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メチオニン代謝産物は酵母と線虫の寿命を延長する2021

    • 著者名/発表者名
      古原 優希, 小川 貴史, 益村 晃司, 金井 宗良, 曽我 朋義, 水沼 正樹
    • 学会等名
      2021年度日本農芸化学会西日本・中四国・関西支部合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Crosstalk between HSR and mTOR regulates hibernation and longevity2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Horikawa, Adam Antebi, Masaki Mizunuma
    • 学会等名
      International C. elegans conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メチオニン代謝産物による寿命制御機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      古原優希, 小川貴史, 金井宗良, 曽我朋義, 水沼正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の核-細胞質間輸送システムによる核サイズ制御機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      藤本 尭玄, 水沼 正樹, 久米 一規
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of the mechanism of lifespan regulation by methionine metabolism in yeast2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Masumura, Muneyoshi Kanai, Miyuki Kawano-Kawada, Takayuki Sekito, Tomoyoshi Soga, Masaki Mizunuma
    • 学会等名
      MIRAI 2.0 Research and Innovation Week 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酵母のメチオニン代謝産物による寿命制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      水沼正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 出芽酵母のトランスポーターと予想される寿命延長因子Ssg1の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      益村晃司,金井宗良,河田美幸,関藤孝之,曽我朋義,水沼正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] メチオニン代謝産物は酵母と線虫のAMPKを介して寿命を制御する2020

    • 著者名/発表者名
      水沼正樹,堀川誠,小川貴史
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] mTORを介した線虫の低温環境適応と加齢制御2020

    • 著者名/発表者名
      堀川誠,ANTEBI Adam,水沼正樹
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 出芽酵母の液胞膜トランスポーターと予想される寿命延長因子Ssg1の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      益村晃司,金井宗良,河田美幸,関藤孝之,曽我朋義,水沼正樹
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 出芽酵母のトランスポーターと予想される寿命延長因子Ssg1の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      益村晃司,金井宗良,河田美幸,関藤孝之,曽我朋義,水沼正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度 中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] モデル生物を用いた長寿に関わる代謝産物の探索2020

    • 著者名/発表者名
      青原幸,馬場真衣子,久米一規,水沼正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度 中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 出芽酵母のメチオニン代謝が関与する寿命制御機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      水沼正樹,益村晃司,金井宗良,河田美幸,関藤孝之,曽我朋義,久米一規
    • 学会等名
      第53回酵母遺伝フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 代謝産物による線虫の寿命延長機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      馬場真衣子、久米一規、水沼正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第56回講演会(例会)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] モデル生物を用いた長寿に関わる代謝産物の探索2020

    • 著者名/発表者名
      青原幸、馬場真衣子、久米一規、水沼正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第56回講演会(例会)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 線虫の環境因子による寿命制御機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      竹尾俊哉、久米一規、水沼正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 出芽酵母S-アデノシルメチオニントランスポーターSAM3が関与する寿命延長機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      近石祐希、久米一規、水沼正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 出芽酵母の寿命延長に関わるSsg1の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      益村晃司,久米一規,水沼正樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母のアクチンと微小管の制御に関わる分子経路の解析2020

    • 著者名/発表者名
      辻拓也、水沼正樹、久米一規
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 出芽酵母の寿命延長に関わるSsg1の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      益村晃司,金井宗良,久米一規,水沼正樹
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] セルソータを使った老化細胞の形態解析2019

    • 著者名/発表者名
      史文聡、大貫慎輔、北川英里子、濱崎恒二、水沼正樹、大矢禎一
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の核サイズ制御に関わるキナーゼの探索と機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      中垣裕作、水沼正樹、久米一規
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の細胞形態形成ネットワークによる微小管制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      植田早紀、水沼正樹、平田大、久米一規
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] アミノ酸による出芽酵母の寿命延長機構2019

    • 著者名/発表者名
      水沼正樹
    • 学会等名
      第71回生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メタボライトが誘導する寿命延長2019

    • 著者名/発表者名
      水沼正樹
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 線虫における環境因子による新規寿命制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      竹尾俊哉、久米一規、水沼正樹
    • 学会等名
      第37回イーストワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 出芽酵母のS-アデノシルメチオニントランスポーターSAM3が関与する寿命制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      近石祐希、久米一規、水沼正樹
    • 学会等名
      第37回イーストワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 線虫の寿命延長に資する代謝産物の探索2019

    • 著者名/発表者名
      青原幸、久米一規、水沼正樹
    • 学会等名
      第37回イーストワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母のMOR経路による微小管制御に関わる因子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      辻拓也、水沼正樹、久米一規
    • 学会等名
      第37回イーストワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の核肥大化を引き起こす核内凝集体の解析2019

    • 著者名/発表者名
      米田圭、水沼正樹、久米一規
    • 学会等名
      第37回イーストワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 出芽酵母のmRNA結合タンパク質Whi3を介する新規寿命制御機構に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      舟木知穂、松上紗千、久米一規、水沼正樹
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 線虫のカルシニューリン が関わる寿命制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      河田 小茄実、久米一規、Keith Blackwell、水沼 正樹
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 線虫の環境因子による寿命制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      馬場真衣子、近藤春佳、久米一規、水沼正樹
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 出芽酵母の寿命延長に関わるSsg1の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      益村晃司,金井宗良,久米一規,水沼正樹
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] C. elegans calcineurin modulates lifespan via SKN-1 signaling2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Mizunuma
    • 学会等名
      22nd International C. elegans Conference (UCLA)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 醸造の辞典2021

    • 著者名/発表者名
      水沼 正樹
    • 総ページ数
      504
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254431254
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] アグリバイオ2月号2021

    • 著者名/発表者名
      益村晃司、水沼正樹
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      ニュー・サイエンス社
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 細胞11月号2020

    • 著者名/発表者名
      益村晃司、水沼正樹
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      ニュー・サイエンス社
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 日本生物工学会誌4月号2020

    • 著者名/発表者名
      水沼正樹、金井宗良
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 生物工学会誌11月号2019

    • 著者名/発表者名
      水沼正樹
    • 総ページ数
      661
    • 出版者
      日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 生物工学会誌10月号2019

    • 著者名/発表者名
      水沼正樹
    • 出版者
      日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 日本醸造協会誌6月号2019

    • 著者名/発表者名
      水沼正樹
    • 総ページ数
      307
    • 出版者
      日本醸造協会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 肉や乳製品等に多く含まれるアミノ酸の一種(Met)の代謝物が線虫の寿命を延長する作用があることを発見

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/news/70269

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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