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2020 年度 実施状況報告書

アミノ酸枯渇による隠されし応答 -Ecl1 family遺伝子依存的な寿命延長-

研究課題

研究課題/領域番号 19K15730
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) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード分裂酵母 / マグネシウム / 経時寿命 / Ecl1 family 遺伝子 / GAAC / ecl1+ / fil1+ / リボソーム
研究実績の概要

本研究計画では、「分裂酵母においてアミノ酸制限がEcl1ファミリー遺伝子依存的に経時寿命を延長させる」と仮説を立て、その解析を行った。本研究計画では、アミノ酸制限などの栄養枯渇による寿命延長はリボソームの量またはその機能の低下に起因するのではないかと予想し、この仮説の検証を行うとともに、その応答機構の分子的メカニズムの理解を予定していた。令和2年度は以下の4つのことがわかった。
1. アミノ酸要求性の分裂酵母において、マグネシウムの枯渇はEcl1遺伝子の発現を誘導すること。2.マグネシウム制限は分裂酵母の経時寿命を延長し、この効果は一部Ecl1ファミリー遺伝子に依存すること。3. アミノ酸制限と同様に、マグネシウム制限は、分裂酵母のアミノ酸応答経路を活性化してecl1+遺伝子の発現を転写因子Fil1依存的に行うこと。4. 分裂酵母のアミノ酸制限によるよる寿命延長には、栄養枯渇時のリボソーム量の適切な制御が重量であること。
これらの結果は、論文にまとめ以下の内容で発表した。
Ohtsuka et al. 2021 "Magnesium depletion extends fission yeast lifespan via general amino acid control activation" MicrobiologyOpen in press doi: 10.1002/mbo3.1176
また、分裂酵母の経時寿命に関わる総説も執筆し、以下の論文を発表した。
Ohtsuka et al. 2020 "Genes affecting the extension of chronological lifespan in Schizosaccharomyces pombe (fission yeast)" MOLECULAR MICROBIOLOGY in press doi: 10.1111/mmi.14627

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

コロナ禍に伴い、実験量自体は低下したものの、無事に論文の受理にいたったため。

今後の研究の推進方策

ecl3遺伝子の発現シグナルはこれまで不明であったが、今回他の栄養素の枯渇がecl3発現を誘導する手がかりが得られた。
このシグナル伝達の分子機構の解明を通じて、Ecl1ファミリー遺伝子が担う分裂酵母の経時寿命延長機構の解明に迫りたいと考えている。
また、Ecl1 family遺伝子産物が標的とする新規因子についてもその手がかりが得られたことから、その解明も行なっていきたい。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍に伴い、少し実験が制限され、当初予定金額より使用が下回った。
また、基礎生物学研究所の大坪先生、山下先生とは共同研究を続けられており、互いの技術交換にて、より精緻に研究を達成するため研究計画の変更が求められた。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Magnesium depletion extends fission yeast lifespan via general amino acid control activation2021

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka Hokuto、Kobayashi Mikuto、Shimasaki Takafumi、Sato Teppei、Akanuma Genki、Kitaura Yasuyuki、Otsubo Yoko、Yamashita Akira、Aiba Hirofumi
    • 雑誌名

      MicrobiologyOpen

      巻: 10 ページ: e1176

    • DOI

      10.1002/mbo3.1176

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sulfur depletion induces autophagy through Ecl1 family genes in fission yeast2020

    • 著者名/発表者名
      Shimasaki Takafumi、Okamoto Keisuke、Ohtsuka Hokuto、Aiba Hirofumi
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 25 ページ: 825~830

    • DOI

      10.1111/gtc.12815

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genes affecting the extension of chronological lifespan inSchizosaccharomyces pombe(fission yeast)2020

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka Hokuto、Shimasaki Takafumi、Aiba Hirofumi
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/mmi.14627

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Mg枯渇時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2020

    • 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
      日本農芸化学会中部支部第187回例会
  • [学会発表] 分裂酵母における硫黄枯渇制限下での細胞小型化の解析2020

    • 著者名/発表者名
      八田佳子、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187回例会
  • [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
      松本拓磨、大塚北斗、持田尚宏、島崎嵩史、澁谷正俊、山本芳彦、饗場浩文
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第187回例会
  • [学会発表] 分裂酵母におけるGhtファミリータンパク質の欠失がグルコース取り込みと寿命へ与える影響の解析2020

    • 著者名/発表者名
      丸山哲平、林可奈子、島崎嵩史、大塚北斗、齋藤成昭、饗場浩文
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第187回例会
  • [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
      松本拓磨、大塚北斗、持田尚宏、島崎嵩史、山本芳彦、饗場浩文
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第53回研究報告会
  • [学会発表] 分裂酵母において硫黄枯渇はEcl1ファミリー遺伝子依存的にオートファジーを誘導する2020

    • 著者名/発表者名
      島崎嵩史, 岡本啓佑, 大塚北斗, 饗場浩文
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第53回研究報告会
  • [学会発表] 分裂酵母における硫黄枯渇による細胞小型化の解析2020

    • 著者名/発表者名
      八田佳子、筒井優、服部允赳、大塚北斗、島崎嵩史、饗場浩文
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第53回研究報告会
  • [学会発表] Mg枯渇時における分裂酵母の経時寿命延長因子Ecl1ファミリー遺伝子の解析2020

    • 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
      酵母遺伝学フォーラム第53回研究報告会
  • [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、後藤祐平、青木一洋、饗場浩文
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第53回研究報告会

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公開日: 2021-12-27  

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