酵母のメチオニン代謝による寿命制御機構の解明

阐明酵母蛋氨酸代谢的寿命控制机制

基本信息

批准号：
20J21204
负责人：
益村晃司
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

【新規寿命制御に関わる液胞膜トランスポーターの機能解析】(1) 出芽酵母のSsg1はメチオニンの代謝産物であるS-アデノシルメチオニン(SAM)とS-アデノシルホモシステイン(SAH)の液胞輸送体と予想している。そこで、Ssg1を高発現させた液胞膜小胞を用いてSAM/SAHの輸送活性測定を行った。その結果、SAM/SAHの輸送活性が確認された。(2) Ssg1は多剤輸送体MATEファミリーと相同なドメイン配列を有する。真核生物のMATEファミリーには、基質の輸送活性に重要なアミノ酸残基が高度に保存されている。Ssg1の配列を解析したところ、同様のアミノ酸残基が保存されていた。そこで、このアミノ酸をSsg1で変異させたところ、Ssg1で観察されるSAM/SAHの高蓄積と寿命延長が消失した。(3) Ssg1以外のSAM/SAHの液胞輸送体を探索し、Ssg1との機能関連について解析中である。【SAH水解酵素SAH1の機能と寿命との関係】(1) これまでの解析から、SAH水解酵素SAH1の活性が出芽酵母の寿命に関与することが予想された。そこで、SAH1の阻害剤と知られる３-デアザネプラノシンA（DZnepA)を細胞に添加した。その結果、DZnepAは酵母の寿命に影響が見られ、SAH1の酵素活性と寿命との関連が示唆された。(2) SAH1の機能と寿命との関連を調べるため、SAH1の変異株を用いてメタボローム解析を行い、寿命と関連のある代謝経路を解析した。その結果、SAMおよびSAHの高蓄積の他に、寿命延長と関連のあるポリアミンの一種スペルミジンの増加やNAD代謝経路の変動が観察された。

【参与新型寿命调节的液泡膜转运蛋白的功能分析】（1）酿酒酵母的Ssg1是S-腺苷甲硫氨酸（SAM）和S-腺苷高半胱氨酸（SAH）的液泡，它们是蛋氨酸的代谢产物。是一种运输工具。因此，我们使用Ssg1高表达的液泡膜囊泡测量了SAM/SAH的转运活性。结果，证实了SAM/SAH的转运活性。 (2)Ssg1具有与多药转运蛋白MATE家族同源的结构域序列。真核 MATE 家族具有高度保守的氨基酸残基，这些残基对于底物转运活性非常重要。对 Ssg1 序列的分析表明，相似的氨基酸残基是保守的。因此，当该氨基酸在Ssg1中发生突变时，在Ssg1中观察到的高SAM/SAH积累和寿命延长消失了。 (3)我们目前正在寻找Ssg1以外的SAM/SAH液泡转运蛋白并分析它们与Ssg1的功能关系。【SAH水解酶SAH1的功能与寿命的关系】（1）根据前期的分析，推测SAH水解酶SAH1的活性与酿酒酵母的寿命有关。因此，将已知为 SAH1 抑制剂的 3-deazaneplanocin A (DZnepA) 添加到细胞中。结果发现，DZnepA 对酵母寿命有影响，表明 SAH1 酶活性与寿命之间存在关系。 (2)为了研究SAH1功能与寿命之间的关系，我们利用SAH1突变体进行代谢组分析，并分析与寿命相关的代谢途径。结果，除了 SAM 和 SAH 的大量积累外，还观察到亚精胺（一种与延长寿命相关的多胺）的增加以及 NAD 代谢途径的变化。