| Project/Area Number |
21K15023
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 43010:Molecular biology-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Shichino Yuichi 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (40748365)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 翻訳 / 代謝 / 翻訳開始 / グルタミン / 次世代シーケンサー / eIF4A1 |
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| Outline of Research at the Start |
細胞は外界の変化に応じ、翻訳と代謝をダイナミックに制御する。両者の協調的な制御は環境変化に適応するために必須であると考えられているが、その機構には不明な点が多い。本研究では翻訳開始因子eIF4A1と細胞外グルタミン濃度という2つの要因によって相乗的に翻訳が制御されるという新規機構に着目し、その詳細な分子機構と細胞増殖における意義を解明することを通じて、翻訳と代謝のクロストークをより深く理解することを目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Cells dynamically regulate translation and metabolism in response to environmental cues, but their cooperation remains unclear. To understand the synergetic regulation of translation and metabolism, this study investigated the molecular mechanisms of the cooperative regulation of eukaryotic translation initiation factor eIF4A1 and extracellular glutamine for the translation regulation of ODC1, the rate-limiting enzyme for polyamine synthesis. Using specific inhibitors, ODC1 was identified as the causative gene of this phenomenon. Reporter assays revealed the essential regions for translational regulation in the ODC1 gene. Furthermore, this study demonstrated that this eIF4A1-mediated regulation was not caused by amino acids in general, but specific for glutamine.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ポリアミンと呼ばれる生体分子は細胞増殖、免疫、老化など様々な生命現象に重要であり、その合成の異常亢進はがん化と関連があると考えられている。そのため、細胞内のポリアミン量を一定に保つべく、律速段階を担うODC1の発現は何重もの制御を受けている。本研究で明らかとなったODC1の翻訳制御機構はポリアミンを必要とする様々な生命現象で重要な働きをもつ可能性があり、がん治療研究への発展も期待できる。
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