共同記者会見10月3日(月) 11:00～ 広島大学理学研究科小会議室 酵母のアミノ酸代謝による長寿メカニズムを発見 ～食餌制限なしでも寿命が延びる方法～ 発表雑誌名：米国科学アカデミー紀要(PNAS) 水 沼 正 樹 広島大学大学院先端物質科学研究科 分子生命機能科学専攻 広島大学健康長寿拠点 研究の背景 生存率 (%) 老化（加齢メカニズムの生物学）， 表紙，日経サイエンス社 健康寿命の延長 健康寿命 年齢 寿命研究で活躍しているモデル生物 酵母 線虫 ハエ マウス サル Science 328, 321 (2010) カロリー制限 Sir2/Sirt1 サーチュイン (Sirtuin)ー長寿遺伝子 ●酵母Sir2 は、カロリー制限による寿命延長に必須 Science 289, 2126-2128 (2000) ●Sir2は、酵母や 線虫、ショウジョ ウバエの寿命制御に重要 Nature 403, 795-800 (2000) Leonard P. Guarente カロリー制限したアカゲザル カロリー制限 なし カロリー制限 あり Science 325, 201-204 (2009) モデル生物の寿命曲線 線虫 生存率 (%) 生存率 (%) ヒト 経過日数 (日) 経過日数 (日) 酵母 生存率 (%) 生存率 (%) マウス 経過日数 (日) 経過日数 (分裂回数) Annu. Rev. Microbiol. 52, 533-560 (1998) 本研究成果のポイント 長寿に関与する遺伝子(SSG1)を発見しました。 アミノ酸の代謝酵素を活性化させると最大寿命 を通常の酵母よりも1.6倍延長しました。 代謝産物による老化遅延は“健康寿命”の延長に 貢献することが期待されます。 長寿変異株(SSG1)の選抜方法 野生株 メチオニン代謝 異常変異株 野生株 生存率 (%) SSG1 変異株＋SSG1 Mizunuma et al., 米国科学アカデミー紀要 (PNAS) 101, 6086-6091 (2004) SSG1=Spontaneous Suppressor of Growth-delay of the sah1-1 経過日数 (日) 40 3.0 2.0 20 1.0 10 0 0.0 0 8 16 48 培養時間 (時間) SAM SAH SSG1 40 3.0 30 2.0 20 1.0 10 0 0.0 0 OD660 (菌体濃度) OD660 (菌体濃度) 8 16 培養時間 (時間) 48 菌体濃度 30 細胞内SAM/SAH量 [nmol/mg-DCW] 野生株 菌体濃度 細胞内SAM/SAH量 [nmol/mg-DCW] SSG1変異株はSAMおよびSAHを高蓄積する SAM合成酵素活性化による長寿予想モデル Met ATP Met ATP Met ATP SAM 合成酵素 SAM 長寿遺伝子 AMPK 長 寿 長寿遺伝子 AMPK 長 寿 既知の寿命経路 長寿遺伝子 AMPK 長 寿 ? 予想された寿命経路 ? SAM合成酵素を活性化すると長寿になる 野生株 WT P<0.001 SAM1-Pgal1 SAM2-Pgal1 SAM合成酵素活性化株 生存率 (%) 細胞内SAM/SAH量 [nmol/mg-DCW] 100 野生株 SAM合成酵素 活性化株 10 1 0 10 経過日数 (日) 20 SSG1 株およびSAM合成を活性化した株はAMPKが活性化する Met ATP 活性化型AMPK SAM 合成酵素 SAM 全AMPK **P<0.005 長寿遺伝子 AMPK 活性化型AMPK 全AMPK 長 寿 ***P<0.001 SSG1変異株はグルコース欠乏時に発現する遺伝子が高発現する Gene Ratio Function HXK1 6.3106 Hexokinase HXT4 4.4288 High-affinity glucose transporter YKL096C-B 3.4667 Unknown MTH1 3.3880 Negative regulator of the glucosesensing signal YLR312C 3.1409 Unknown ADR1 2.5192 Transcription factor CAT8 2.3186 Transcription activator JEN1 2.1054 Monocarboxylate/proton symporter ISF1 2.1034 Unknown ADH2 2.0214 Alcohol dehydrogenase カロリー制限で転写量の上昇が報告されている遺伝子 Mol. Cells, 26, 299-307 (2008) SSG1 株およびSAHを添加すると酵母は長寿になる 共同研究者と研究費 小川貴史、椿山諒平 小山哲也 久米一規 宮川都吉 平田 大 金井宗良 藤井 力 家藤治幸 曽我朋義
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