ヒストンH4ライシン16アセチル化は,細胞の寿命を調節する

科学分野:

• エピジェネティクスと分子生物学
• 細胞老化と長寿の研究

背景:

• DNAメチル化やヒストンの改変のようなエピジェネティックの変化は,細胞の発達を駆動する.
• Sirtuinsは長寿に関連したNAD (((+) 依存酵素ですが,その老化メカニズムは不明です.
• 酵母Sir2はヒストンH4ライシン16を脱酸化し,クロマチンの静音化を維持する.

研究 の 目的:

• リプリケティブ・エイジングにおけるシルトゥイン,特に酵母Sir2の役割を調査する.
• 酵母における年齢に関連した表遺伝的変化の基礎となる分子メカニズムを解明する.
• Sir2とヒストンの改変が寿命調節に与える寄与を決定する.

主な方法:

• 若い酵母細胞と複製的に古い酵母細胞におけるSir2タンパク質の豊富さの分析.
• ヒストンH4ライシン16のアセチル化レベルと,亜テロメア領域におけるヒストン占有率の評価.
• 寿命調節におけるSir2とSas2 (ヒストンアセチルトランスフェラーゼ) の相互作用を調査する.

主要な成果:

• 複製的に古い酵母細胞は,Sir2タンパク質のレベルが低下しています.
• H4ライシン16アセチル化とヒストンの損失の増加は,老化細胞のサブテロメア領域で発生します.
• 旧酵母では,サブテロメア位置でのトランスクリプションサイレンシングが損なわれることが観察されています.
• Sir2とSas2の敵対的な活動は,H4ライシン16を介して,サブテロメア領域で寿命を調節する.

結論:

• Sir2タンパク質の年齢に関連した減少は,エピジェネティックの調節不全と酵母菌の静音障害を引き起こす.
• 複製的老化のためのこのシルトゥイン媒介経路は,他の既知のモデルとは異なる.
• Sirtuinsは,テロメア染色体維持を通して,老化調節における進化的に保存された役割を果たしている可能性があります.