食品成分によるHDACの活性化および阻害で誘導される寿命延伸効果のメカニズム解明

• Project/Area Number: 21K02100
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 08030:Family and consumer sciences, and culture and living-related
• Research Institution: Yamanashi Gakuin University
• Principal Investigator: 名取 貴光 山梨学院大学, 健康栄養学部, 教授 (00528721)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: HDAC / リグナン / アントシアニジン / 寿命延長 / アンチエイジング / ポリフェノール

Outline of Research at the Start

寿命の延伸に関わるヒストン脱アセチル化酵素（Hdac）には、阻害されて作用するHdacサブタイプと、増強されて作用するHdacサブタイプがあり、それぞれは異なる食品成分により調節され寿命延伸を導いている。本研究では、このHdacサブタイプを特定し、それぞれの寿命延伸の分子メカニズムを明らかにする。
①蛍光ペプチドアッセイ法を用いてそれぞれのHdacサブタイプを特定する。
②Hdacそれぞれにより調節される抗老化関連遺伝子を特定する。
③老化モデル生物（線虫）を用いて、関連する分子シグナルを明らかにする。
本研究により、食品成分により誘導される抗老化作用の現象がHdacの活性化調節による遺伝子制御によることを証明する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、食品成分により誘導される抗老化作用の現象がヒストン脱アセチル化酵素（HDAC）の活性化調節による遺伝子制御によることを検証する。線虫の寿命延伸に関わっているHDACには、阻害されて作用するHDACサブタイプと、増強されて作用するHDACサブタイプがあり、それぞれは異なる食品成分により調節され寿命延伸を導いていると考えられる。そこで、このHDACサブタイプをそれぞれ特定することを目的として、アントシアニジン（シアニジン、デルフィニジン、ペオニジン、ペチュニジン）、リグナン（シリンガレシノール、セコイソラリシレシノール、ピノレシノール、ラリシレシノール）のHDACクラスⅠ活性に対する影響について、蛍光ペプチドアッセイ法を用いて検討を行った。その結果、寿命延長効果の確認されているアントシアニジン類（デルフィニジン、ペオニジン、ペチュニジン）はHDAC1、HDAC2、HDAC3の3種全てにおいて阻害活性が認められた。一方、リグナン類（シリンガレシノール、セコイソラリシレシノール、ピノレシノール、ラリシレシノール）についてはHDAC3において活性増強が認められた。HDAC1およびHDAC2に対しては有意な差は認められなかった。以上より、アントシアニジン類はHDAC1、HDAC2、HDAC3の関与、リグナン類はHDAC3の関与の可能性が考えられる。今後は、HDACクラスⅠの関与を検討するためのリコンビナントタンパク質に関して、メーカーを変えて再度実験をするとともに、クラスⅠのHDAC1、HDAC2、HDAC3の各変異体（線虫）と、これらHDACのsiRNAノックダウンを行い、寿命延長に対する影響を検討する。その後、リアルタイムPCR等の遺伝子発現解析を行い、各HDACの関与するシグナル伝達系を検証する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

クラスⅠHDACのサブタイプを決定するためのリコンビナントタンパク質の購入時の選定に時間を要したことと、実際に実験を行った際にリコンビナントの活性が低く、思うような実験系が組み立てられなかったため。

Strategy for Future Research Activity

HDACクラスⅠの関与を検討するためのリコンビナントタンパク質に関して、メーカーを変えて再度執権をするとともに、クラスⅠのHDAC1、HDAC2、HDAC3の各変異体（線虫）と、これらHDACのsiRNAノックダウンを行い、寿命延長に対する影響を検討する。その後、リアルタイムPCR等の遺伝子発現解析を行い、各HDACの関与するシグナル伝達系を検証する。