| Project/Area Number |
22K19395
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 47:Pharmaceutical sciences and related fields
|
|---|
| Research Institution | National Institutes of Natural Sciences |
|---|
Principal Investigator |
Nishida Motohiro 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設), 生命創成探究センター, 教授 (90342641)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
|
|---|
| Keywords | 臓器連関 / 心臓 / ミトコンドリア / 超硫黄化 / 恒常性維持 / 内分泌 / ケミカルバイオロジー / 多細胞間相互作用 / 心筋細胞 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
心臓は血液循環を介して様々な臓器とつながっており、その機能不全（心不全）は他臓器の機能障害へと直結する。心臓は、酸素（血液）を供給するポンプ器官としてのみの位置づけであったが、心不全の代償機構として利尿ペプチド（ANP）を分泌することが明らかにされ、内分泌器官としての役割に関心が高まってきている。本研究では、新規タンパク質標識法を用いて、病態特異的に心筋細胞から線維芽細胞や骨格筋に分泌されるタンパク質群を同定し、その細胞間コミュニケーションの仕組みを解析することで、心筋を起点とする新しい多細胞・多臓器連関の解明を目指す。
|
| Outline of Final Research Achievements |
We established an experimental system to analyze multi-organ and multicellular communication using a cell-type-specific protein labeling method in MetRSL274G-expressing mice. Using a cardiac disease model in mice, we discovered that mitochondria-related proteins originating from the myocardium are transported to the kidneys. Based on previous reports suggesting that the decline in mitochondrial quality promotes the release of mitochondria from cardiomyocytes, we investigated the regulatory mechanisms of mitochondrial quality in cardiomyocytes. We also revealed that persulfide molecules play a role in protecting mitochondrial quality. Furthermore, the persulfidation of mitochondria-related proteins is significantly altered in the hearts of cardiac disease model mice.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
生体内の臓器や組織は個々に機能するわけでなく、様々な臓器・組織との相互作用を介して生体の高次機能を維持している。心臓移植後の患者で報告されている「心臓の記憶」もまた臓器連関を示唆する例であるが、心臓が多臓器に与える情報については不明であった。病気の心臓がミトコンドリア関連タンパク質を腎臓などに輸送することを初めて明らかにした点は心臓原生の臓器連関の仕組みを読み解く糸口になるとともに、ミトコンドリアの品質維持を標的とする疾患診断マーカーや予防・治療法の開発につながる可能性が期待できる。
|
