• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Elucidation of a novel cellular senescence mechanism modulated by branched-chain amino acid metabolism.

Research Project

Project/Area Number 21K06852
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49010:Pathological biochemistry-related
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

Konishi Akimitsu  群馬大学, 大学院医学系研究科, 講師 (50381877)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大日方 英  群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (50332557)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords細胞老化 / 分岐鎖アミノ酸 / テロメア / 活性酸素 / アミノ酸代謝 / エネルギー代謝 / DNA損傷応答 / メタボローム / 酸化ストレス
Outline of Research at the Start

近年の研究から、加齢による身体機能低下の原因は、細胞レベルの老化(細胞老化)であることが明らかとなってきています。老化細胞では細胞内の代謝が大きく変化していますが、その生物学的意義の多くは未だ不明です。我々は最近、必須アミノ酸である分岐鎖アミノ酸(BCAA)の代謝変化が、細胞老化の原因であることを見出しました。老化細胞ではBCAA代謝酵素の発現が低下し、その結果、細胞老化が誘導されることを我々は明らかにしましたが、そのメカニズムは未だ不明です。そこで本研究では、BCAA代謝の変調による細胞老化メカニズムの解明に取り組むとともに、その知見を利用して細胞老化の制御技術の確立に取り組みます。

Outline of Final Research Achievements

Aging is thought to be caused, in part, by the accumulation of senescent cells in the body. In this study, we investigated the mechanisms by which metabolic abnormalities of branched-chain amino acids (BCAAs), which are essential amino acids, lead to cellular senescence. When the metabolism of BCAAs is impaired, the production of cellular energy and biomolecules is insufficient, causing cells to become senescent. We also found that when the metabolic function of BCAAs declines, oxidative stress within cells increases, accelerating cellular senescence. Furthermore, it has been shown that inhibition of BCAA metabolism in mice leads to accumulation of senescent cells and accelerated aging, and that BCAA metabolism is reduced in elderly humans. These findings suggest that the metabolic function of BCAAs is critical in suppressing aging.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

日本を含め世界は超高齢化社会に入り、高齢者の健康をどのように維持していくかは重要な社会的課題となっている。分岐鎖アミノ酸は必須アミノ酸であり、高齢者での摂取量調節に関する研究が栄養学的な観点から多く行われている。しかし、分岐鎖アミノ酸代謝が細胞の老化を制御しているという報告はこれまでになく、本研究が初めてのものになる。さらに、ヒトの老化抑制にも分岐鎖アミノ酸代謝が重要であることを示した本研究から得られる知見は、高齢者の健康維持対策に貢献することが期待される。

Report

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

    (17 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 分岐鎖アミノ酸代謝の変調と老化・加齢性疾患2024

    • Author(s)
      大日方 英, 小西 昭充
    • Journal Title

      基礎老化研究

      Volume: 48(1) Pages: 3-8

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] ミトコンドリアを経由するアポトーシス2022

    • Author(s)
      小西 昭充
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 283 Pages: 317-321

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 分岐鎖アミノ酸代謝の変調と細胞・個体老化2023

    • Author(s)
      小西昭充
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] テロメア短縮系を用いた効率的な複製老化系の樹立および分岐鎖アミノ酸代謝の細胞老化における役割の解析2023

    • Author(s)
      入江 和樹, 荒牧 佑磨, 土田 愛子, 大日方 英, 和泉 孝志, 南嶋 洋司, 小西 昭充
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 代謝物解析から迫る細胞・個体老化~分岐鎖アミノ酸代謝の変調を中心に~2023

    • Author(s)
      大日方 英, 荒牧 佑磨, 土田 愛子, 入江 和樹, 南嶋 洋司, 小西 昭充
    • Organizer
      第46回日本基礎老化学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞老化過程における分岐鎖アミノ酸代謝の変調2023

    • Author(s)
      大日方英, 荒牧佑磨, 入江和樹, 南嶋洋司, 小西昭充
    • Organizer
      第71回質量分析総合討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 分岐鎖アミノ酸代謝の変調と細胞・個体老化2022

    • Author(s)
      小西 昭充
    • Organizer
      第9回DNA損傷応答ワークショップ
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 分岐鎖アミノ酸代謝の変調と細胞・個体老化2022

    • Author(s)
      小西 昭充
    • Organizer
      第8回 がんと代謝研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Filamin B regulates the endocytosis of endothelial sphingosine 1-phosphate receptor 12022

    • Author(s)
      Zhao Xian, Keisuke Kyozuka, Akimitsu Konishi, Yoji A. Minamishima, Hideru Obinata
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 分岐鎖アミノ酸代謝の変調と細胞・個体老化2022

    • Author(s)
      小西 昭充
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] テロメア短縮による細胞老化の過程で変化する細胞内タンパク質の網羅的解析2022

    • Author(s)
      土田 愛子, 入江 和樹, 荒牧 佑磨, 南嶋 洋司, 小西 昭充
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Modulation of Cellular Senescence by Branched- Chain Amino Acid Metabolism2021

    • Author(s)
      Yuma Aramaki, Hideru Obinata, Shinya Honda, Takashi Izumi, Shigeomi Shimizu, Yoji A. Minamishima, Akimitsu Konishi
    • Organizer
      International Cell Senescence Association Conference
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of rapid and efficient induction system for replicative senescence by mimicking telomere shortening2021

    • Author(s)
      Yuma Aramaki, Kazuki Irie, Aiko Tsuchida, Takashi Izumi, Yoji A. Minamishima, Akimitsu Konishi
    • Organizer
      International Cell Senescence Association Conference
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分岐鎖アミノ酸代謝の変調による細胞老化制御機構2021

    • Author(s)
      小西昭充、荒牧佑磨、大日方英、本田真也、和泉孝志、清水重臣、南嶋洋司
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 分岐鎖アミノ酸代謝の変調による細胞老化制御機構2021

    • Author(s)
      荒牧佑磨、大日方英、本田真也、和泉孝志、清水重臣、南嶋洋司、小西昭充
    • Organizer
      日本生化学会関東支部例会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 群馬大学大学院医学系研究科テニュアトラック普及推進室

    • URL

      http://tenure.showa.gunma-u.ac.jp

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Remarks] 群馬大学大学院医学研究科生化学分野

    • URL

      http://biochemistry.med.gunma-u.ac.jp

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report 2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi