| Project/Area Number |
22K11730
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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 | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
藤井 道彦 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 教授 (80285155)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 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 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 細胞老化 / タンパク質合成 / ヘテロクロマチン |
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| Outline of Research at the Start |
高齢化社会に入り、健康長寿は重要な課題となっている。本研究は、生物個体の老化との関係が注目される「細胞老化」に着目する。細胞老化とは、動物の体細胞が様々な損傷を受けて、細胞分裂を不可逆的に停止する現象である。細胞老化の抑制は健康長寿の実現に有用であることが示されている。しかし、多くの研究にもかかわらず、細胞老化のメカニズムには不明な点が多い。本研究は、細胞老化の本質に関わる分子メカニズムを明らかにし、さらに、細胞老化を抑制できる機能性物質を探索する。これらの研究を通じて、人々の健康長寿に貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞老化とは、動物の体細胞が様々な損傷を受けて、細胞分裂を不可逆的に停止する現象である。近年の研究より、細胞老化の抑制は健康長寿の実現に有用であることが示されている。本研究では、細胞老化の本質に関わる分子メカニズムを明らかにし、さらに、細胞老化を抑制できる機能性物質を探索する。これらの研究を通じて、人々の健康長寿に貢献することを目標にしている。
正常な細胞は、DNA、RNA、タンパク質の間で量的なバランスを保つが、ストレス下の細胞は、このバランスを失う（高分子インバランス）。私たちはこれまでの研究で、老化した細胞は、高分子インバランス（タンパク質の蓄積）を示すこと、さらに、タンパク質合成をスローダウンさせることで高分子インバランスを解消し、細胞老化が防止できることを示してきた。したがって、タンパク質合成の調節が細胞老化の抑制に重要であると考えている。
本年度は、ヒトがん細胞HeLaおよびヒト不死化細胞SVts7-1を用いて、DNA損傷（カンプトテシン処理による一本鎖DNA切断）あるいは活性化Rasの発現による細胞老化を研究対象とした。これらの処理による細胞老化誘導時に、タンパク質ホメオスタシスの異常を是正する試薬を投与しその効果を検討した。また、ヒト細胞において、ドキシサイクリン依存的に凝集性タンパク質であるアミロイドβペプチドを発現する細胞株の樹立に成功した。現在、タンパク質凝集、つまり、タンパク質ホメオスタシスの異常が細胞老化へ及ぼす影響を調べている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究はおおむね順調に進展していると考えている。
細胞老化誘導時のタンパク質合成、およびタンパク質凝集を測定し、興味深い結果を得た。タンパク質ホメオスタシスが関係すると考えて研究を進めている。
現在、SVts7-1細胞に活性化Rasを導入することで細胞老化を誘導しているが、活性化Rasの発現の量的な調節が難しい。ドキシサイクリン依存的に活性化Rasを発現する細胞株の樹立を試みたが、現時点では取得できていない。一方、、ドキシサイクリン依存的にアミロイドβペプチドを発現するヒト細胞株の樹立に成功し、アミロイドβペプチドが細胞内に凝集体を形成することを確認した。現在、タンパク質凝集、つまり、タンパク質ホメオスタシスの異常が細胞老化へ及ぼす影響を調べている。
また、ヘテロクロマチン構成に関わる核膜タンパク質lamin B receptor (LBR) がDNA損傷による老化誘導系、および活性化Rasによる老化誘導系に関与するか、解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、研究計画にそって研究を進める。
今後は、特に、タンパク質ホメオスタシスとヘテロクロマチン調節の関連を調べる。ヘテロクロマチンについては、LBRを中心に、タンパク質合成やタンパク質ホメオスタシスと老化の観点から接点を探る。また、アミロイドβペプチドを発現する細胞株を樹立したので、タンパク質ホメオスタシスの異常が細胞老化誘導を促進するかどうか、その効果を検証する。これらの研究成果から、細胞老化、タンパク質合成、タンパク質ホメオスタシス、ヘテロクロマチンの関係を明らかにする。
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