分裂酵母における新規キナーゼNnk1による寿命制御機構の解明

阐明裂殖酵母中新型激酶 Nnk1 的寿命控制机制

• 批准号: 21K14769
• 负责人: 島崎 嵩史
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14769/
• 关键词: 経時寿命; 寿命延長; 分裂酵母; Nnk1

本研究では、分裂酵母における新規寿命関連因子Nnk1による寿命制御機構の解明を目指し、解析を行っている。nnk1+遺伝子は分裂酵母の生育に必須であり、コードしているタンパク質内にはキナーゼドメインと予測される配列が存在しているが、Nnk1タンパク質の基質や生理学的機能については今のところ明らかになっていない。しかしながら過去に、新規寿命制御因子の同定を目的とした長寿命変異株のスクリーニングが行われ、nnk1+遺伝子において生じた変異(nnk1-35 変異)が経時寿命の延長を引き起こすことが明らかとなっている。本研究ではこのNnk1タンパク質の標的基質および下流で機能する因子を明らかにし、Nnk1タンパク質による未知の寿命制御機構の解明を目指し、より高等な生物種の寿命制御機構の解明に寄与する可能性のある新たな知見を得ることを目的としている。解析にあたって、まずはnnk1-35変異の近傍にkanRを導入した株が顕著な高温感受性を示したため、この株に分裂酵母のプラスミドゲノムライブラリーを導入し、高温感受性を回復するスクリーニングを実施した。その結果、いくつか高温感受性を回復する株が取得されたが、いずれの株のプラスミドにも野生型のnnk1+遺伝子がコードされており、Nnk1以外の新規の因子の同定には至らなかった。Nnk1タンパク質のリン酸化基質の同定に関しては、nnk1-35変異株において細胞壁ストレス応答に関与するMAPKの一種であるPmk1のリン酸化レベルが低下することを新たに見出した。

这项研究旨在通过裂变酵母中NNK1（一种与生命周期相关的新因素NNK1）阐明寿命控制机制。 NNK1+基因对于裂变酵母的生长至关重要，尽管预计编码蛋白内的激酶结构域有一个序列，但到目前为止，尚未透露NNK1蛋白的底物和生理功能。然而，过去已经针对旨在识别新型寿命调节剂的长寿命突变体进行了筛查，并且已经表明，在NNK1+基因（NNK1-35突变）中发生的突变会随着时间的流逝而延长寿命。这项研究旨在阐明该NNK1蛋白的靶基板以及下游功能的因素，并通过NNK1蛋白阐明未知的寿命控制机制，并获得可能有助于阐明较高物种的寿命控制机制的新发现。在分析中，KANR在NNK1-35突变附近引入的菌株显示出明显的高温灵敏度，因此将裂变酵母质粒基因组文库引入了该菌株，并进行了筛选以恢复高温敏感性。结果，获得了几种恢复高温灵敏度的菌株，但是所有菌株的质粒编码了野生型NNK1+基因，并且没有发现除NNK1以外的新因素。关于NNK1蛋白的磷酸化底物的鉴定，我们新发现，在NNK1-35突变体中降低了PMK1的磷酸化水平是一种参与细胞壁应力反应的MAPK。