| Project/Area Number |
23K10898
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
|
|---|
| Research Institution | Teikyo University |
|---|
Principal Investigator |
安田 邦彦 帝京大学, 公私立大学の部局等, 教授 (50278446)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 亮一 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (30509310)
國本 浩之 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 助教 (80372853)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
|
|---|
| Keywords | アセチル化修飾 / 細胞老化 / マルチオミクス解析 / Naa25/Mdm20 / コンディショナルノックアウトマウス / CRISPR / mTOR / Mdm20 / 老化シグナル / mTORシグナル / 生体レジリエンス |
|---|
| Outline of Research at the Start |
申請者はMdm20が生体レジリエンス(老化における生体内変容に対して適応する分子機序)を組織的に制御し、その破綻は加齢性疾患を惹起する主要な原因であることを見出した。加齢臓器内では老化細胞がヘテロな集団を形成しており、その個々の細胞の性質が個体老化の運命を決定づけていると推察されているが全容解明には至っていない。そこで本研究では、申請者等が独自に開発したシングルセルレベルでのマルチオミクス解析(遺伝子・転写・翻訳・代謝産物レベル における統合解析)及び種々のMdm20 遺伝子改変マウスを用いて個体老化におけるMdm20機能を詳細に解明し、Mdm20を起点とした個体老化の全容把握を目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
生物学的老化のしくみを明らかにするためには、生体老化の複雑に絡み合うシグナル系を統括する因子の同定が一助となる。現在個体老化では長寿遺伝子や寿命制御遺伝子としてインスリンを起点とするインスリン-Akt-mTORシグナルに関連する因子及びサーチュインが報告される一方で、最近では細胞老化が慢性炎症を起点として老化を促進するなど、生物学的老化の仕組みが明らかになりつつある。これまでの我々の研究及び他グループからの報告も踏まえ、アセチル化修飾関連分子であるMdm20が老化現象を制御するコア因子の可能性が極めて高いと考え、個体老化におけるMdm20の関与を詳細に調べるためMdm20の組織及び時期特異的な発現抑制マウスの作製にとりかかっている。
昨年度はCRISPR法を用いた方法でMdm20組織特異的発現抑制（CKO）マウスの作製を試みていたが、LoxP配列の挿入部位に問題があることが発覚したため、再度挿入部位を変更し、新たにMdm20CKOの作製を試みた。結果として、最近目的のMdm20CKOマウスのオス及びメスを得ることができたことを確認できたため、次にCREマウスを掛け合わせ全身でMdm20の発現を低下させた場合の表現系について検証を進める。
一方で、培養細胞を用いてMdm20の発現を低下させた場合に発現量が変化する因子についてNGS解析及びプロテオーム解析にてmRNA及びタンパク質レベルの両観点から検討した。その結果、細胞老化に関わる因子や慢性炎症に関連する因子の発現量に変化が認められた。これまでMdm20は個体老化に関与するインスリン-Akt-mTORシグナル系を中心に制御する因子としての結果を得ていたが、今回新たに細胞老化にも関与する結果も得られたことから、益々Mdm20が生体老化自体を統括する主要な因子である可能性が高くなったと言える。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の予定では本年度はCRISPR法を用いたLoxP配列を挿入したMdm20CKOマウスを用いて、タモキシフェン投与による全身及び組織特異的にMdm20を欠損させ、Mdm20の発現低下による表現系解析を進めている予定であったが、LoxP配列を有したホモマウスが得られず、再度挿入箇所を変更し、最初からマウス作製のやり直しをしたため予定より遅れが生じている。しかしながら、２度目のトライで無事LoxP配列を有したMdm20CKOのオス及びメスのホモマウスをひと組得ることができたため、今後はこれらのマウスを掛け合わせることで一定数のマウスを繁殖させると同時に、まずはタモキシフェン投与による全身でのMdm20の発現低下による表現系について検証を行う予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
CRISPR法を用いたLoxP配列を挿入したMdm20CKOマウスのオスとメスのペアが１組できたので、これらのマウスを用いて研究に使用可能な程度まで繁殖を繰り返す。同時に一部のマウスを用いてタモキシフェン投与によりMdm20を全身で発現抑制させ、各臓器の組織染色及び機能変化などの表現系の観察を行う。
一方で今回Mdm20発現抑制培養細胞を用いたNGS及びプロテオーム解析を実施した結果、細胞老化に関与する因子の発現量が変化したことから、まずはこれらの因子とMdm20の関係性について培養細胞を用いて検証を行う。その後培養細胞を用いて得られた結果を参考に、今回作製したMdm20CKOマウスを用いて個体レベルでも検証を行うことで、Mdm20の生物学的老化におけるコア因子として機能する可能性の足掛かりを構築する。
|
