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Controlling the aging and metabolic process with anti-stress enzyme expression profiles through those controlling transcriptional factor, Nrf1

Research Project

Project/Area Number 19H04057
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

TSUJITA Tadayuki  佐賀大学, 農学部, 講師 (20622046)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 水沼 正樹  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 教授 (10343295)
山本 雄広  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50383774)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Keywords老化 / 転写因子 / ポリアミン / 代謝 / Nrf1/2 / アミノ酸代謝 / 酸化ストレス / Nrf1 / ERストレス / 代謝異常 / ストレス
Outline of Research at the Start

栄養需要と供給のインバランスは老化や肥満の原因となり、同時に全身的なストレスを誘発する。研究代表者は、環境応答転写因子Nrf1によって活性酸素種や小胞体ストレスなどに対する応答能を調節することで、加齢や肥満が解消されることを複合遺伝子改変マウスで見出した。本研究は、Nrf1の有無で、老化や肥満モデル、それぞれの表現系解消に作用した分子実態を同定し、新たな老化や肥満介入方策を立案する基礎的研究である。同定した作動分子は、老化や肥満解析で実績がある線虫およびゼブラフィッシュを活用して老化や肥満が改善されたかについて遺伝学的に評価し、将来的化合物にを得ることで老化や肥満に対する補正戦略を提唱する。

Outline of Final Research Achievements

Increasing reactive oxygen species (ROS) is one of the main cause of aging, and that are detoxifying with the antioxidative proteins that are regulated through group of NF-E2-related factor (Nrf) transcription factors Within this group, Nrf1 has a suppressive function for excessive antioxidant responses and cooperates with Nrf2 to regulate antioxidant mechanisms. To elucidating the molecular mechanisms involved in aging and ROS metabolism, we have been proposed that Nrf1 protein level was changed in the liver of aging mouse model. In this study, comparative analysis of data between Klotho-deficient (Klotho-/-) mice as a model of and aged mice, as well as commonalities with Nrf1-deficient mice, we revealed that polyamine and steroid hormone metabolic pathways are altered during aging. Therefore, we conclude that Nrf1 genes might contribute for aging process.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

老化のイベントは多岐にわたり、何が引き金になるのかは不明な点が多い中で、今回Nrf1タンパク質の発現低下が、老化の引き金の一端を担っていることを明確にできた点は大きい。この現象は、マウス個体で得られた成果であることから、ヒトへの外挿可能性も高い。さらにNrf1が制御する代謝経路についても、数種見いだせたので、このタンパク質成分の制御が老化抑制になるのか、今後遺伝子改変動物の作出を通して検証を進め、将来的には、老化を抑制する食品成分や低分子化合物の探索を可能とする情報を提供できた点で学術的に貢献した。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Peradeniya/HDDES Extracts LTD(スリランカ)

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ペラデニア大学(スリランカ)

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      2020 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ヘルムホルツ研究所(ドイツ)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ペラデニア大学(スリランカ)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Anti-Fibrotic and Anti-Angiogenic Activities of Osbeckia octandra Leaf Extracts in Thioacetamide-Induced Experimental Liver Cirrhosis2021

    • Author(s)
      Bogahawaththa Sudarma、Kodithuwakku Suranga P.、Wijesundera Kavindra K.、Siriweera Eranga H.、Jayasinghe Lalith、Dissanayaka Waruna L.、Rajapakse Jayanthe、Herath Chandana B.、Tsujita Tadayuki、Wijayagunawardane Missaka P. B.
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 26 Issue: 16 Pages: 4836-4836

    • DOI

      10.3390/molecules26164836

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ストレス応答性転写因子Nrf1によるアミノ酸の取込および感知機構の制御2021

    • Author(s)
      辻田忠志
    • Organizer
      12回トランスポーター研究会九州部会・シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 含硫化合物が起点となる細胞内ストレス耐性機構の調節2021

    • Author(s)
      辻田忠志
    • Organizer
      第94回日本生化学大会 ・シンポジウム「含硫化合物・温故知新―生物多様性に学ぶ含硫代謝物の多彩な生理作用」
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Nrf1欠失細胞における外来ストレス応答度の変化と分子メカニズム解析2020

    • Author(s)
      松本めぐみ, 辻田忠志
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Smox過剰発現によるポリアミンインバランス誘導と内因的に発生するアクロレインの評価2020

    • Author(s)
      平川智章, 辻田忠志
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Discovering the sunny and dark side of Nrf1 transcriptional factor and its utilization2019

    • Author(s)
      Tadayuki Tsujita
    • Organizer
      31st annual congress of the PGIA
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ポリアミン代謝の不均衡による内因性アクロレインの発生と肝疾患2019

    • Author(s)
      辻田忠志.
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会, フォーラム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 早期老化α-Klotho-/-マウスおよび加齢マウスを用いた老化指標の探索2019

    • Author(s)
      志賀奏, 辻田忠志
    • Organizer
      第43回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Accumulation of the acrolein conjugated protein in Nrf1 knockout mice and cellular model.2019

    • Author(s)
      Tadayuki Tsujita, Megumi Taniuchi, Tomoaki Hirakawa, Minami Kudo, Megumi Matsumoto, Kanade Shiga
    • Organizer
      The Environmental response V
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 佐賀大学 農学部 辻田忠 研究室ホームページ

    • URL

      http://seika.ag.saga-u.ac.jp

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  • [Remarks] http://seika.ag.saga-u.ac.jp

    • Related Report
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規な含窒素環状化合物及びその用途2020

    • Inventor(s)
      川口真一, 辻田忠志
    • Industrial Property Rights Holder
      佐賀大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-174971
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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