老化のメカニズム　老化関連遺伝子

1990年にJohnsonによって発見された線虫のage-1遺伝子突然変異体の平均寿命と最長寿命は、野生体に比べておよそ2倍も長く、また、成熟前の発育速度や産卵数が野生体と同じであったことから、老化の定義である「老化は成長期（性成熟期）以降、全ての種に起こる加齢に伴う生理機能の低下」に合致すると考えられました。
age-1の発見以降、線虫から寿命が延長する多くの突然変異体が発見され、これらの変異体から同定された原因遺伝子は、インスリン/インスリン様増殖因子（insulin-like growth factor-1:IGF-1）シグナルを介したエネルギー代謝にかかわる遺伝子が多く、age-1は、インスリン/IGF-1シグナルの下流に存在するヒトでのPI3（phosphoinositide 3）キナーゼの相同遺伝子であり、1993年に発見された長寿突然変異体のdaf-2は、インスリン/IGF－1シグナルにかかわるインスリン/IGF-1受容体の相同遺伝子でした。

線虫でのdaf遺伝子群は、幼虫のときに外部環境が悪化すると、それに耐えられるように代謝経路や体の構造を変えて耐性幼虫になり、生存期間を延長する耐性幼虫化にかかわる遺伝子です。
このように、遺伝子変異によるインスリン/IGF-1シグナルの抑制は、細胞内での代謝を低く抑え、その状態を長く続けさせることによって個体の寿命を延長させると考えられています。
また、1955年に発見された長寿突然変異体のclk-1は、体内時計に異常を生じて、成熟前の発育速度に遅れがみられるなどage-1やdaf-2とは異なる寿命の延長形態を示しました。clk-1は、ミトコンドリア内の電子伝達系で働くユビキノン（コエンザイムQ）の合成酵素です。それ以降、ヒストン脱アセチル化酵素であるサーチュイン（silent information regulator:Sir）遺伝子など多くの寿命関連遺子が続々と報告されました。しかし、これらの長寿関連遺伝子のひとつで生物の老化機構を説明することはできず、これらの遺伝子ひとつひとつが老化・老化速度にどの程度影響を及ぼしているかも明らかではありません。

▽老化のメカニズム　老化関連遺伝子のキーワード