線虫腸細胞内ペプチド含有顆粒を若さの指標とした健康寿命促進因子の探索
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21K11706
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
大橋 綾子 (小林綾子) 岩手医科大学, 薬学部, 教授 (90272484)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 線虫 / ABC輸送体 / ペプチド輸送 / オルガネラ形成 / 腸内顆粒 / 健康寿命 / 質量分析 / エージング / アンチエージング / オルガネラ機能 / ペプチド / 精製 / 指標 |
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| Outline of Research at the Start |
寿命や老化の研究にも良く用いられているモデル生物 線虫C elegansにおいて、成虫の初期から中期にかけて出現する機能未知の腸内顆粒（細胞内オルガネラ）を見出しました。成虫の加齢が進むにつれ、増大してくる脂肪滴と入れ替わるように、この顆粒は消失してしまいます。本研究課題は、この顆粒を「若さの指標」と捉え、顆粒に内包される因子を同定し、「健康寿命促進因子」の候補として、健康寿命との関わりを調べるものです。
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| Outline of Annual Research Achievements |
寿命・老化の研究で知られるモデル生物 線虫C elegansにおいて、幼虫の後期から成虫の初期の腸細胞内に出現し、成虫の加齢とともに消失する機能未知の顆粒（細胞内オルガネラ）を見出しました。本研究課題では、この顆粒を「若さの指標」と捉え、顆粒に内包される因子を同定し、健康寿命との関わりを調べるものです。具体的には、(1)注目する顆粒（HEBE顆粒と命名）の内包分子の同定、(2)顆粒内包分子がこの顆粒の維持と健康寿命に与える影響の解析を行います。また、(3)寿命促進候補医薬品についても解析し、最終的に顆粒の維持を指標とした「健康寿命促進因子」の探索系の構築を目指します。
計画(1)では、顆粒内包分子の同定を進めました。顆粒表面に発現させたGFP融合膜タンパクを用いた免疫磁気精製法により、回収した顆粒の含有タンパク質の同定を行った結果、ペプチドやリン脂質の輸送・分解やアミノ酸代謝に関わる酵素らが検出されました。一方で、顆粒の酸可溶性画分として回収したペプチドは、特定のアミノ酸成分に偏っており、この顆粒が飢餓応答性を有することから、栄養貯蔵やアミノ酸センシングとの関連が期待されました。
計画(3)では、寿命促進に影響する医薬品に注目した研究を更に進めました。候補薬の中で、腸細胞内顆粒の状態を変化させるが同時に成虫への著しい成長遅延が生じる医薬品について解析を進め、成長遅延を生じない濃度を検討しました。なお、この薬の標的となる複数の酵素については、以前それらをコードする各遺伝子に対して網羅的RNAiスクリーニングを実施した結果（旧基盤研究で報告）を見直したところ、成長遅延のために注目する顆粒への影響を解析できず評価できていなかった遺伝子であることがわかりました。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究の進展がやや遅れています。昨年度に引き続き、講座教員の削減を伴う教育エフォートの増加や、兼務等の研究外エフォートの増加により、研究時間の確保（具体的には線虫の長期飼育を伴う実験の日程調整）が難しかったことが影響しています。ただし本年度、遺伝子操作と線虫飼育の経験がある技術補佐員を予算内で採用でき、昨年度よりも全体として研究は進んでいます。また、インジェクション装置の劣化・故障のためにできなくなっていた遺伝子導入実験を再開する予定です。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、当初の計画にあげた研究を遂行するとともに、医薬品を用いた実験から派生した、過去の研究成果の一部をブラッシュアップする実験を行います。
検出された低分子オリゴペプチドのアミノ酸配列の特徴と、顆粒に局在する高分子のタンパク質の情報を合わせて、候補分子を推定します。得られた候補分子（必要に応じて合成ペプチドを標識し検出できるようにする）を線虫に添加する、もしくは遺伝子レベルで個体内に発現させ、腸内顆粒への影響を調べます。
別途すすめている健康に影響を与える候補医薬品に関しては、更に候補を拡大して腸内顆粒への影響を調べます。また、網羅的RNAiスクリーニングの段階で成長遅延により候補から外れた遺伝子に着目し、段階希釈しRNAiを効かせる実験により、腸内顆粒への影響を再評価します。
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
