酸化ストレス防御と寿命に関係する遺伝子の同定

鉴定与氧化应激保护和寿命相关的基因

• 批准号: 17780084
• 负责人: 藤井 道彦
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17780084/
• 关键词: 老化; 活性酵素; 線虫; 出芽酵母; 活性酸素

酸素は生命活動に必須であるが、代謝の過程で、反応性の高い活性酸素種(O_2^-、H_2O_2、・OH等)を生成する。そして、それらが生体分子を攻撃し、老化など、種々の生命機能の劣化を引き起こす。活性酸素の消去に関わる遺伝子としては、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼ等が知られているが、実際の活性酸素の発生/消去機構は複雑で、詳細は明らかになっていない。そこで、それらに関与する遺伝子を明らかにするために、線虫Caenorhabditis elgansや、酵母Saccha romyces cerevisiaeを用いて、様々な活性酸素感受性変異体を単離し、酸化ストレスと寿命の解析を行った。線虫変異体oxy-4は、高濃度酸素下(60-90%酸素)で生育出来ず、活性酸素放出剤であるパラコートに対しても高い感受性を示す。寿命は野性型よりも短い。この変異体を詳細に解析し、oxy-4遺伝子を3番染色体上の非常に狭い領域にマップした。そこで、その領域に存在するDNAを、マイクロインジェクション法により変異体に導入したところ、1種類のDNAクローンが活性酸素感受性をほぼ完全に相補することを見いだした。しかし、このDNAを断片化し作成したコンストラクトは、十分な相補活性を示さなかった。さらに複数のコンストラクトを作成し実験を行ったが、領域を狭める事は出来なかった。そこで、領域内の遺伝子内にフレームシフト変異を導入し、原因遺伝子の同定を行い、原因遺伝子を同定する事に成功した。酵母に酸化ストレス耐性を付与出来る遺伝子として3種類の酵母遺伝子を単離した。SODやカタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼ等の発現を調べたが、発現の上昇は観察されなかったので、本年は、上記抗酸化酵素の遺伝子を欠損させた株を作成し、これら遺伝子が、抗酸化酵素欠損株のバックグラウンドでも酸化ストレス耐性化能を示すか調べた。

氧气对于生命活动至关重要，但是在代谢过程中，产生高反应性活性氧（O_2^ - ，H_2O_2，OH等）。然后，它们攻击生物分子并导致各种生物学功能（例如衰老）的恶化。消除活性氧涉及的基因包括超氧化物歧化酶，过氧化氢酶，谷胱甘肽过氧化物酶等，但是消除活性氧的实际机制很复杂，细节尚不清楚。因此，为了阐明这些涉及的基因，使用线虫caenorhabditis eLgans和酵母菌saccha romyces cerevisiae分离了各种活性氧敏感的突变体，并分析了氧化应激和寿命。线虫突变体氧-4不能在高浓度的氧气（60-90％氧）下生长，并且也非常容易受到活性氧释放剂Paraquat的影响。寿命比野生型短。对该突变体进行了详细分析，并将Oxy-4基因映射到3染色体上的一个非常狭窄的区域。因此，当通过微注射中将DNA引入该区域中的DNA时，发现一种DNA克隆几乎完全补充了活性氧气的敏感性。但是，通过碎裂该DNA创建的构建体没有表现出足够的互补活性。此外，创建和实验了多个构造，但是该区域无法缩小。因此，将移码突变引入了该区域内的基因中，并鉴定了病因基因，并成功鉴定了病因基因。将三种类型的酵母基因分离为可以赋予酵母氧化应激性的基因。检查了SOD，过氧化氢酶，谷胱甘肽过氧化物酶等的表达，但未观察到表达的增加，因此今年我们创造了一种缺乏上述抗氧化剂酶基因的菌株，并检查了这些基因是否在抗氧化剂耐耐性的背景中表现出氧化应激抗性。

项目成果

5-Bromodeoxyuridine Increases Transient Expression of Ectopic Genes in Human Cells

5-溴脱氧尿苷增加人类细胞中异位基因的瞬时表达

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biosci Biotechnol Biochem. 71
• 作者: Endoh;M.;Miki;K.;Hossain;M.N.;Fujii;M.;Ayusawa;D.
• 通讯作者: D.

Prolonged unbalanced growth induces cellular senescence markers linked with mechano transduction in normal and tumor cells.

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2005.07.106
• 发表时间: 2005-09
• 期刊: Biochemical and biophysical research communications
• 影响因子: 3.1
• 作者: Emi Sumikawa;Y. Matsumoto;Risa Sakemura;M. Fujii;D. Ayusawa

Expression of RAB27B is up-regulated in senescent human cells

• DOI: 10.1016/j.mad.2006.03.001
• 发表时间: 2006-07-01
• 期刊: MECHANISMS OF AGEING AND DEVELOPMENT
• 影响因子: 5.3
• 作者: Fujii, Michihiko;Kawai, Yoshinori;Ayusawa, Dai
• 通讯作者: Ayusawa, Dai