出芽酵母全ノックアウト株の寿命測定と新規寿命遺伝子の探索

酿酒酵母所有敲除菌株的寿命测量并寻找新的寿命基因

基本信息

批准号：
21651083
负责人：
向由起夫
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Nagahama Institute of Bio-Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21651083/
关键词：
寿命酵母老化ノックアウト株ゲノム機能

项目摘要

寿命は生物種によってほぼ一定であり、老化は遺伝的にプログラミングされている。本研究の目的は、真核モデル生物である出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeの分裂寿命を決める遺伝子を網羅的に同定することにより、真核生物の寿命制御メカニズムを解明することである。出芽酵母の分裂寿命は一つの細胞が死ぬまでに産む細胞を数えることにより決める。従来の測定法では、生育可能な約4,800株の酵母ノックアウト(KO)株の分裂寿命を測定するために多大な労力と時間を要する。そこで、増殖を指標とする分裂寿命アッセイ系を利用して、大規模かつ簡便に分裂寿命を測定することにより、寿命に関わる遺伝子を網羅的に同定することを計画した。以下のような研究成果を得た。1. 母細胞だけが増殖する分裂寿命アッセイ酵母株を構築した。2. 上のアッセイ系を151株のKO株(65個の転写因子、63個のタンパク質リン酸化酵素、23個のタンパク質脱リン酸化酵素)に導入し、増殖が顕著に悪くなる3株(sko1、not3、kin3)を同定した。従来の方法により、sko1とnot3KO株の分裂寿命が短かいことを確認した。Sko1pとNot3pは転写因子であり、これらが分裂寿命を制御することは初めての知見である。3. 本アッセイ系のKO株への導入効率を94%まで向上させた。現在、残りのKO株について増殖を測定し、分裂寿命制御遺伝子の同定作業を継続している。4. 転写因子が制御する標的遺伝子の中から分裂寿命に関わる遺伝子を探索するモデル実験を行った。転写因子Uga3pの標的遺伝子の中からGABA代謝酵素遺伝子UGA1が分裂寿命を制御することを初めて見つけた。メタボローム解析から、uga1KO株が長寿命である理由が発酵から呼吸への代謝シフトであることを明らかにした。

寿命几乎是恒定的，具体取决于物种，并且衰老是遗传编程的。这项研究的目的是通过全面识别确定天然模型生物糖酿酒酵母的分裂生命的基因来阐明真核生物主义的生命控制机制。种酵母的分裂寿命是通过计算一个细胞出生的细胞来确定的。在常规测量方法中，要衡量约4,800个酵母淘汰赛（KO）股票的寿命分割需要大量精力和时间。因此，我们计划通过使用基于扩散的分裂生命测定系统作为指数来比较威胁生命的基因。获得了以下研究结果。 1。生命分析的酵母菌分享，只有母细胞增殖。 2。上述测定系统被引入151个KO库存（65个转录因子，63个蛋白氧化物酶，23个蛋白质磷酸化酶），并且鉴定了增殖非常糟糕（SKO1）。传统方法证实，Sko1和Not3KO股票的分裂寿命很短。 SKO1P和NOT 3P是转移因素，这是他们控制分裂寿命的第一个知识。 3。对KO股票的引入效率已提高到94％。当前，剩余的KO份额的增长是测量的，并继续识别生命控制基因的分裂。 4。进行了模型实验，以探索与转移因子控制的靶向基因相关的基因。 GABA代谢酶基因UGA1首次是第一个控制转移因子UGA3P的靶基因的分裂生命的人。代谢组分析表明，uga1ko股票长寿的原因是从发酵到呼吸的代谢转变。