分裂酵母のＥｃｌ１ファミリータンパク質による寿命延長メカニズムの解明

阐明裂殖酵母中 Ecl1 家族蛋白的寿命延长机制

• 批准号: 16J11675
• 负责人: 島崎 嵩史
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J11675/
• 关键词: 分裂酵母; 経時寿命; Ecl1ファミリー遺伝子; タンパク質相互作用; 亜鉛結合タンパク質; 亜鉛枯渇

本研究では細胞の寿命制御・老化メカニズムを理解することを目的に、分裂酵母の寿命延長因子であるEcl1ファミリー遺伝子の解析を行った。Ecl1ファミリー遺伝子（ecl1+、ecl2+、ecl3+）は当研究室で発見された遺伝子であり、分裂酵母の細胞内に高発現することで細胞の経時寿命が延長する。しかしながら、Ecl1ファミリー遺伝子の具体的な寿命延長メカニズムやタンパク質の機能は不明であり、これらを明らかにするために以下の観点から解析を行った。まず、Ecl1ファミリータンパク質の機能を明らかにするために、Ecl1タンパク質と相互作用する因子の同定を目指した。相互作用因子の同定には、ある一定量以上のEcl1タンパク質の精製が不可欠であるが、当初は、① Ecl1タンパク質は分裂酵母の細胞内において発現量が少ないこと、② Ecl1タンパク質は精製の過程で不溶化し、精製が困難であることの2点が解析の大きな障害となっていた。この問題を解決するために、まずEcl1の発現プロモーターとしてnmt1プロモーターを導入し、分裂酵母の細胞内にEcl1タンパク質を多量に発現させた。さらに不溶化しやすいEcl1タンパク質の精製に適したTagを探索したところ、Ecl1タンパク質のC末端にGST-Tagを融合した、Ecl1-GSTタンパク質が比較的安定的に精製可能であることを見出した。結果、これらの工夫によって分裂酵母の細胞内から十分量のEcl1タンパク質を精製することに成功した。Ecl1タンパク質と共精製されるタンパク質を質量分析によって解析した結果、数百にのぼるタンパク質が検出された。現在、これらの検出された因子の欠損変異株にEcl1を高発現し寿命測定を行うことで、どの因子がEcl1タンパク質の機能に重要であるかの絞り込みを行っている。

This study is aimed at understanding cell life span control and aging, and analyzing life span extension factors in mitotic yeast. Ecl1 gene expression vectors (ecl1+, ecl2+, ecl3+) were found in the laboratory, and high intracellular expression of mitotic yeast was found in the cells, which prolonged the cell life span. The specific life extension of the child is unknown, and the following points are analyzed. Ecl1 is the same as Ecl1 in terms of function and interaction. The interaction factor is constant, and more than a certain amount of Ecl1 protein can not be purified.(1) The amount of Ecl1 protein produced in the cell of dividing yeast is small.(2) The purification process of Ecl1 protein is insoluble and difficult.(3) The analysis of Ecl1 protein is difficult. This problem was solved by introducing Ecl1 into the cells of the dividing yeast and by producing Ecl1 in large quantities. Ecl1-GST-Tag fusion at the C-terminal of Ecl1-GST-Tag fusion As a result, a large amount of Ecl1 protein was successfully purified from yeast cells. Ecl1: Quality and co-purification: Quality analysis: Results: Hundreds of quality analysis: Now, the factors of Ecl1 and Ecl1 are high in occurrence and life measurement, and the factors of Ecl1 and Ecl1 are important in function.

项目成果

Ecl1 is a zinc binding protein that is involved in the zinc-limitation dependent extension of chronological lifespan in fission yeast.

Ecl1 是一种锌结合蛋白，参与裂殖酵母中锌限制依赖性延长时间寿命。

• DOI: 10.1007/s00438-016-1285-x
• 发表时间: 2017
• 期刊: Molecular Genetics and Genomics
• 影响因子: 3.1
• 作者: Takafumi Shimasaki;Hokuto Ohtsuka;Chikako Naito;Takeshi Tenno;Hidekazu Hiroaki;Hiroshi Murakami;Hirofumi Aiba
• 通讯作者: Hirofumi Aiba