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 |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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Research Institution | Junshin Gakuen University |
Principal Investigator |
福應 温 純真学園大学, 検査科学科, 教授 (80363365)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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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 |
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。 令和4年度に研究実施計画に示した各項目について実施した内容及び明らかになった内容を以下に示す。 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を優先的に進めている。 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。その結果をもとに次年度ターゲットを絞って研究の加速を行うこととする。 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ショウジョウバエS2細胞でのミトコンドリアDNAヌクレオイドの観察だけでなく、幾つかのヒト培養細胞のミトコンドリアDNAヌクレオイドを観察する系を構築した。現在、RNAiによる発現抑制細胞を用いたミトコンドリアDNAヌクレオイドの観察を行っている。
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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4年も対面授業を厳しい管理のもとで行ない、新型コロナウイルス感染症対策に関する影響が強く残った。そのため、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4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ていないため、全体に遅れが出ている。事項になるように令和5年度は研究補助員の活用や分担研究者の参加により遅れを取り戻す計画である。
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Strategy for Future Research Activity |
令和5年度は以下の対策によりこれまでの遅れを取り戻す予定である。 ①対象遺伝子の機能解析をノックアウト細胞からノックダウン細胞を用いた実験系に変更する。このことによりベクター構築にかかる時間の節約をはかる。 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研究補助員の採用によりデータ収集を加速する。 ④分担研究者の追加することにより、データ解析と論文執筆を加速する。
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