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Mechanism of Integration of Oxidative Stress Response and Nutritional Signaling by Transcription Factor MXL-3

Research Project

Project/Area Number 20K11630
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

Yasuda Kayo  東海大学, 健康学部, 講師 (90822734)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮沢 正樹  東海大学, 健康学部, 准教授 (10554818)
石井 恭正  東海大学, 医学部, 准教授 (20548680)
石井 直明  東海大学, 健康学部, 教授 (60096196)
簗瀬 澄乃  大東文化大学, スポーツ健康科学部, 教授 (90249061)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords酸化ストレス応答 / 栄養シグナル / エネルギー代謝 / C. elegans / mxl-3 / 酸化ストレス / 脂質代謝 / C.elegans / MXL-3
Outline of Research at the Start

転写因子MXL-3 は飢餓ストレス下で脂質分解に関わるリポファジーを制御し、栄養過多では脂肪酸合成を亢進することが報告されており、MXL-3と脂肪代謝の栄養シグナルとの関連性が示されている。MXL-3は酸化ストレス応答転写因子SKN-1と結合する一方、HLH-30と競合して脂質分解を抑制することから、MXL-3がこれらの転写因子を介して、酸化ストレス応答と栄養シグナルにどのように寄与しているのか、その分子機構を線虫の一種であるC. elegansを用いて解明する。

Outline of Final Research Achievements

The transcription factor MXL-3 was reported to be involved in fat metabolism depending on nutritional status. Furthermore, it also contributes to oxidative stress, and the objective of this study was to investigate the relationship between the oxidative stress response mediated by MXL-3 and nutritional signals.
In this study, we found that MXL-3 function was enhanced under glucose administration, and that loss of MXL-3 had an effect on growth rate and lifespan. In addition, MXL-3 could cooperate with the transcription factor SKN-1 during oxidative stress, but the expression of gst-4, which is downstream of SKN-1, was upregulated during glucose administration, but also in MXL-3-deficient strains, suggesting the possibility of partial cooperation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

老化研究において、代謝が亢進することにより酸化ストレスが上昇し、寿命の短縮につながることが知られている。本研究で着眼している転写因子MXL-3は酸化ストレスや栄養状態によって脂肪代謝に関わっていることが報告されている。本研究成果では栄養過多により酸化ストレスが亢進し、その結果MXL-3が亢進している可能性、さらにmxl-3変異体は長寿を示すが、エネルギー代謝が亢進しているという興味深い知見が得られ、栄養シグナルと酸化ストレスの両方を統合的に解明することは慢性代謝疾患の解明に役立つことが期待される。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] The role of nutrition and oxidative stress as aging factors in <i>Caenorhabditis elegans</i>2023

    • Author(s)
      Kayo Yasuda, Masaki Miyazawa, Takamasa Ishii, Naoaki Ishii
    • Journal Title

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      Volume: 73 Issue: 3 Pages: 173-177

    • DOI

      10.3164/jcbn.23-44

    • ISSN
      0912-0009, 1880-5086
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 酸化ストレスと栄養シグナルに関与する転写因子MXL-3の機能解明2023

    • Author(s)
      酒井悠之介, 田中優希, 宮沢正樹, 石井恭正, 石井直明, 安田佳代
    • Organizer
      第46回日本基礎老化学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] C. elegans の寿命を指標とした機能性食品の探索:健康寿命への展望2023

    • Author(s)
      安田佳代
    • Organizer
      農芸化学会2024年度大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The function of transcription factor MXL-3 involved in oxidative stress and nutrition signal2022

    • Author(s)
      Yunosuke SAKAI, Takamasa ISHII, Masaki MIYAZAWA, Naoaki ISHII, Kayo YASUDA
    • Organizer
      第45回日本基礎老化学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 酸化ストレスと栄養シグナルに関与する転写因子MXL-3の機能解明2022

    • Author(s)
      酒井悠之介、田中優希、宮沢正樹、石井恭正、石井直明、安田佳代
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 酸化ストレスと栄養シグナルに関わる転写因子MXL-3の機能解明2021

    • Author(s)
      安田佳代、石井恭正、宮沢正樹、石井直明
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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