分裂酵母に見いだした新規経時寿命関連因子の解析

裂殖酵母中发现的新的时间寿命相关因素的分析

基本信息

批准号：
09J02218
负责人：
大塚北斗
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度の研究成果は主に以下の2点が挙げられる。(1)分裂酵母CCAAT結合転写複合体サブユニットPhp2欠損が引き起こす経時寿命延長効果の解析Php2欠損による経時寿命についてその理由のいくつかが明らかになった。解析の結果、Php2欠損では経時寿命の延長だけではなく、一般的に分裂酵母の培養に用いられる最少培地EMM培地ではほとんど生育しないことがわかった。そして、この培地における生育不良は炭素源であるグルコースの量を増やすことで回復することがわかった。また、この欠損株では呼吸に欠陥を示すことを確認した。そして、より具体的なデータとして、Php2転写因子は呼吸に関連する遺伝子cyc1^+(シトクロムcをコードする遺伝子)、rip1^+(電子伝達系複合体IIIサブユニットをコードする遺伝子)の上流配列に結合し、直接転写制御を行っていることがわかった。このように、どうやらPhp2は呼吸に欠陥を持つため、細胞は上手くエネルギーを得られないようだ。現在、このエネルギー生産の欠陥と寿命延長について論文を作製する方針である。(2)Eclタンパク質によるhsr1^+遺伝子の発現誘導メカニズムの解析このテーマの解析結果を(Ohtsuka et al.,2012)の論文として発表した(詳細は13.研究発表にて)。これまで高発現により分裂酵母の経時寿命を延長させるが、機能の不明な因子ecl1^+,ecl2^+,ecl3^+に関して解析を行ってきた。解析の結果、Ecl1ファミリー遺伝子を高発現させると性分化に関わる遺伝子、ストレス応答に関わる遺伝子などの発現を上昇させる。そして、分裂酵母において新たに6つの遺伝子stel1^+、spk1^+、lsd90^+、rsv2^+、hsp9^+、hsr1^+を高発現することで経時寿命の延長を引き起こし、これら遺伝子はEcl1ファミリー遺伝子の高発現で発現が上昇することを報告した。さらに、Ecl1ファミリー遺伝子による経時寿命延長は転写因子Hsr1に一部依存することを発表した。そして、Ecl1ファミリー遺伝子による寿命延長は、このHsr1のさらに上流の転写因子Prr1に大きく依存することを報告した。

今年的研究成果主要包括以下两点。 (1)分析裂殖酵母CCAAT结合转录复合物亚基Php2缺陷引起的按时间顺序寿命延长的效应阐明了Php2缺陷引起按时间顺序寿命延长的一些原因。分析的结果是，我们发现Php2缺陷不仅延长了实际寿命，而且导致在通常用于培养裂殖酵母的基本培养基EMM培养基中几乎不生长。研究还发现，这种培养基中的生长不良可以通过增加碳源葡萄糖的量来纠正。我们还证实该缺陷菌株表现出呼吸缺陷。更具体的数据表明，Php2转录因子与呼吸相关基因cyc1^+（编码细胞色素c的基因）和rip1^+（编码电子传递链复合物III亚基的基因）的上游序列蛋白结合。并直接调节转录。由此看来，Php2存在呼吸缺陷，导致细胞难以获取能量。我们目前正计划写一篇关于能源生产和寿命延长方面的缺陷的论文。 (2)Ecl蛋白诱导hsr1^+基因表达的机制分析我们在论文中发表了该主题的分析结果(Ohtsuka et al., 2012)(详细内容参见13.研究报告)。到目前为止，我们已经分析了 ecl1^+、ecl2^+ 和 ecl3^+ 因子，它们的高表达延长了裂殖酵母的时间寿命，但其功能尚不清楚。分析结果显示，Ecl1家族基因的高表达增加了参与性分化和应激反应的基因的表达。据报道，在裂殖酵母中，6个新基因stel1^+、spk1^+、lsd90^+、rsv2^+、hsp9^+和hsr1^+的高表达导致了实际寿命的延长，并且这些基因与Ecl1相关。表达随着家族基因的高表达而增加。此外，我们还宣布 Ecl1 家族基因按时间顺序延长寿命部分依赖于转录因子 Hsr1。他们还报告说，Ecl1 家族基因的寿命延长高度依赖于位于 Hsr1 上游的转录因子 Prr1。