細胞老化を促進し寿命を制限するメカニズムを解明研究成果

発表者

横山 正明（東京大学定量生命科学研究所附属生命動態研究センター ゲノム再生研究分野・特任研究員）
佐々木 真理子（東京大学定量生命科学研究所附属生命動態研究センター ゲノム再生研究分野・講師）
小林 武彦（東京大学定量生命科学研究所附属生命動態研究センター ゲノム再生研究分野・教授）

発表のポイント

• リボソームRNA遺伝子(rDNA)の不安定化に関与している老化遺伝子を同定しました。
• 転写伸長因子Spt4は、加齢に伴いリボソーム遺伝子上の非コードRNAの転写を促進し、rDNAの不安定化および細胞老化を促進することを発見しました。
• 本研究成果は、老化に関連する疾患の原因解明および治療への足掛かりになることが期待されます。

発表概要

　個体が老化する原因の1つとして、細胞老化が考えられています。出芽酵母は、これまで細胞老化のメカニズムを明らかにする上で重要なモデル生物として、広く利用されてきました。この出芽酵母の寿命に影響を及ぼす原因の1つとして、ゲノム中で最大の脆弱部位（壊れやすい部位）であるリボソームRNA遺伝子(rDNA)の不安定化に起因することが知られていますが、その詳細なメカニズムは未だ解明されていません。
　東京大学定量生命科学研究所の横山正明特任研究員、佐々木真理子講師、小林武彦教授らの研究グループは、rDNAの不安定化を介して老化を誘導する遺伝子を特定するために、長寿欠損株のrDNAの安定性を網羅的に解析しました。その結果、転写伸長因子Spt4の遺伝子(SPT4)を欠損した株では、大幅なrDNAの安定性の増加によって、寿命が延長していることを発見しました。また、その表現型を示す原因として、rDNA上の非コードプロモーター(E-pro)の転写活性が低下していることを発見しました。加えて、加齢と共にSpt4の発現量が増加することで、E-proの転写活性がより増強され、細胞老化を加速し寿命を制限させることが観察されました。
　以上の発見から、Spt4は、rDNAを不安定化させることで細胞老化を促進させる老化因子として機能していることが判明しました。本成果は、ヒト細胞の老化のメカニズム解明および老化に関連した疾患への治療に応用されることが期待されます。
　本研究成果は、米国のCell Press社が発行する『Cell Reports』に2023年1月10日（米国東部時間）に掲載されました。