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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。

Life expectancy is the most important factor for biological species, and aging is the most important factor for biological evolution. The aim of this study was to determine the mitotic life span of budding yeast Saccharomyces cerevisiae in eukaryotes and to clarify the identity of the gene pool and the life span control of eukaryotes. The division life of budding yeast is divided into two parts: the cell is divided into three parts: the cell is divided into The present method determines the length of division of approximately 4,800 yeast strains with fertility potential. The system is used to measure the fission life of a large population. The following research results were obtained. 1. Construction of yeast strains with long cell division life span 2. 151 KO strains (65 gene transcription factors, 63 gene deacidifying enzymes, 23 gene deacidifying enzymes) were introduced and 3 KO strains (sko1, not3, kin3) were established simultaneously. The method was confirmed to have a short split life of 3KO strains. Sko1p Not3p 3. The introduction rate of KO strain in this field is 94% and up. Now, we can determine the propagation of KO strains, and determine the identity of KO strains by division life control. 4. The factors that control the target gene are the factors that influence the gene's life span. Among the target genes of Uga 3p are the GABA metabolizing enzyme gene UGA1, which controls cleavage life. The reason for the long life span of uga1 KO strain is that it is not easy to digest and metabolize.