| Project/Area Number |
21K11741
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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 | Junshin Gakuen University |
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Principal Investigator |
福應 温 純真学園大学, 検査科学科, 教授 (80363365)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
康 東天 純真学園大学, 検査科学科, 非常勤講師 (80214716)
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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 |
¥4,030,000 (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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ミトコンドリアDNA / ヌクレオイド / 翻訳関連分子 / 老化 / 寿命 / 翻訳 / ミトコンドリア / 翻訳バランス |
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| Outline of Research at the Start |
核とミトコンドリアにコードされる遺伝情報の翻訳のバランス（核-ミトコンドリア翻訳バランス）が老化や寿命に関与していることを示す報告が蓄積しているが、その調節機構は明らかになっていない。一方、研究代表者はミトコンドリア DNA（mtDNA）の量的維持機構に関与する因子の探索においてmtDNAシグナルが減少したスクリーニング陽性遺伝子として核遺伝子の翻訳に関するものを多数見出している。本研究では「核-ミトコンドリア翻訳バランスによる老化や寿命の調節においてmtDNAのヌクレオイド構造が何らかの役割を果たしているのではないか」との仮説を立て、検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の学問的な問いは、「核ＤＮＡの翻訳機構とミトコンドリアＤＮＡ翻訳機構とのバランスが破綻する事で生じる老化や寿命の短縮や延伸といった変化にミトコンドリアＤＮＡのヌクレオイド構造が関与しているのか」である。この問いに解答を得るに至っていないが、令和5年度までに得られた成果を以下に示す。
1.キイロショウジョウバエ由来のＳ２細胞を用いた核の翻訳関連遺伝子（対象遺伝子）のノックダウンで老化関連遺伝子の発現が変動しているか：スクリーニング陽性遺伝子のうち、いくつかの遺伝子で転写レベルでの解析が進んでいるが、タンパク質レベルでの解析までには至っていない。ここの遺伝子産物に対する抗体作成には時間がかかるため、まずは転写レベルでの評価行い、その成果を日本臨床検査教育学会にて報告した。
2.線虫を用いた対象遺伝子のＲＮＡｉによる発現抑制の寿命に対する影響について：線虫の野生株を用いて加齢に伴って既知の老化関連遺伝子の発現がどのように変動していくか、また、対象遺伝子の発現が加齢に伴って変動するのかを検証したところ、リボソームタンパクの発現関わる遺伝子で加齢に伴って大きく減少するものを複数見いだした。それらの遺伝子について引き続き解析を行った。
3.各対象遺伝子のノックダウンによる老化関連遺伝子の変動とミトコンドリア機能を測定、およびミトコンドリアＤＮＡヌクレオイドの観察：本研究課題の発端となるスクリーニング陽性遺伝子を幾つかのヒト培養細胞でノックダウンした細胞株を樹立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究代表者の所属研究機関では令和５年に新型コロナウイルス感染症対策を大幅に緩和したが、様々な学内業務において変更修正があり、当初予定していたエフォートの回復することがなかなかできなかった。そのため、令和5年度も研究実施概要の各項目に関するデータが十分に取得できなかった。令和５年度は本研究課題において共同研究を行っている九州大学大学院臨床検査医学分野において教授の交代に伴って思うような体制を取ることが難しかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は延長申請を行い、令和6年度も引き続き以下とおり研究を推進する予定である。
①対象遺伝子の機能解析のためにノックダウン細胞を用いた実験系の構築とその解析。
②対象遺伝子を本年度までに明らかになった、老化に伴って大きく発現量が減少する遺伝子に絞る。このことにより、一定の成果をまとめるまでの時間を短縮する。
③研究補助員及び大学院生の協力によりデータ収集を加速する。
④研究協力者（分担研究者から変更）の支援により、データ解析と論文執筆を加速する。
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