Nar1p在酵母寿命调节中的作用研究

酵母是研究寿命和衰老调节机制的理想模式生物。酵母Nar1p属于铁硫蛋白，铁硫蛋白在生物体内可以参与电子传递、代谢控制、基因表达调控等过程。目前国际上关于酵母Nar1p的功能研究报道很少，本课题组前期研究表明Nar1p可以调节酵母的复制寿命和时序寿命，参与氧应激反应。本项目拟①以构建酵母基因缺失菌株为基础，研究Nar1p在酵母复制寿命、时序寿命中的功能；②用氧化剂百草枯处理酵母细胞，研究Nar1p在对抗氧化性损伤中的作用；③构建酵母GST融合表达载体，通过GST-pull down技术结合蛋白质质谱分析的方法筛选酵母中与Nar1p相互作用的蛋白，进而研究这些相互作用蛋白在酵母寿命调节中的作用。本项目是国际上首次系统研究酵母Nar1p在寿命、衰老以及对抗氧化性损伤方面的作用机制，最终为人类的寿命和衰老研究提供有利借鉴。

酿酒酵母Nar1p 是一种必需的铁硫蛋白，它与细菌的唯铁脱氢酶具有同源性。Nar1p是真核生物细胞质铁硫蛋白组装机器cytosolic iron–sulfur cluster assembly (CIA) 的成员之一，参与细胞质和细胞核铁硫蛋白的组装加工。有研究报道，在酵母和线虫中，Nar1参与调控细胞对氧的敏感性，但是机制不甚明了。我们以构建NAR1基因杂合缺失酵母菌株为基础，探讨了Nar1p在酵母复制性衰老和氧化应激中的作用。研究表明，NAR1基因缺失会导致酵母细胞复制寿命的缩短和对氧化剂百草枯的敏感性，同时，NAR1基因缺失酵母细胞内的活性氧水平显著升高，线粒体功能受损的细胞比例上升，顺乌头酸酶的活性（细胞内氧化性损伤的指标之一）下降。我们的研究还发现，在NAR1基因杂合缺失酵母菌株中过表达SOD2可以在一定程度上挽救因为NAR1基因缺失导致的表型。这些结果表明，Nar1p参与调控酵母的氧化应激和复制性衰老，氧化性损伤可能是NAR1基因缺失酵母细胞复制寿命缩短的重要原因。