| Project/Area Number |
22K19404
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 48:Biomedical structure and function and related fields
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大垣 隆一 大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (20467525)
岡西 広樹 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (70792589)
徐 旻恵 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (20910201)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | アミノ酸 / 輸送体 / 受容体 / シグナル情報伝達 |
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| Outline of Research at the Start |
アミノ酸は、シグナル分子として、タンパク質合成をはじめとする様々な細胞機能を制御します。従来の研究では、細胞内のアミノ酸を感知する「細胞内センサー」が報告されてきました。本研究では、これまでに想定されていなかった、細胞外のアミノ酸を感知する「細胞膜センサー」を同定してその分子機能を解明します。これにより、2つの異なるアミノ酸感知システムが、細胞機能の制御を行うという、細胞内シグナル情報伝達の新しい原理が提示されます。また、細胞膜センサーに作用する化合物（薬）の開発は、アミノ酸シグナル系の破綻が関与する糖尿病、癌、肥満、メタボリック症候群などの疾患の治療へと繋がる可能性を有しています。
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| Outline of Final Research Achievements |
In order to progress protein synthesis appropriately according to the amount of nutrients supplied, it is necessary to monitor the amount of available amino acids and regulate gene expression and protein synthesis. So far, intracellular sensors have been reported that sense intracellular amino acid concentrations and transmit signals to mTORC1, which is responsible for protein synthesis regulation. In contrast, this study has demonstrated the existence of a plasma membrane-type amino acid sensor that activates mTORC1 in response to extracellular amino acids. Furthermore, we have found a specific agonist and confirmed the existence of a plasma-membrane amino acid sensor.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、特異的なアゴニストを見出し、細胞膜アミノ酸センサーの存在に確証を与えたものである。これまで研究されてきた細胞内アミノ酸センサーは、細胞内アミノ酸濃度を恒常的に保つフィードバック制御を担うのに対し、細胞膜センサーは、細胞外のアミノ酸濃度を感知し、アミノ酸アベイラビリティに応じてタンパク質合成を制御するフィードフォワード制御を担うものと想定される。本研究の成果は、アミノ酸シグナル研究に大きな進展をもたらし、情報受容・伝達機構の新たな領域を開拓するものと期待される。
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