| Project/Area Number |
24K14635
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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 | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
田島 彩沙 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (20780688)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Wiriyasermkul Pattama 岩手大学, 農学部, 准教授 (80825836)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | ポリアミン / ポリアミン代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
ポリアミンは細胞の増殖に必須であり、近年では記憶や老化に関わる因子であることがわかってきた。生体内では合成・分解のバランスを調節することによって適正濃度を維持しており、細胞内の過剰なポリアミンは細胞死を引き起こすことが知られている。ところが、このポリアミン過剰による細胞死のメカニズムの全容は未だ解明されていない。本研究では、ポリアミンバランスの破綻がもたらす細胞死の分子機序を生化学的手法とLC-MSやバイオインフォマティクスデータを駆使した網羅的解析によって明らかにする。ポリアミン過剰を防ぐ機序が詳細に解析可能となり生体内のポリアミンが過剰となる先天性症候群の治療にも繋がることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポリアミンは、細胞の増殖に不可欠な生体内分子であり、近年では記憶機能や老化調節にも関与することが明らかとなっている。生体内ではポリアミンの合成および分解のバランスが精緻に制御されることで細胞内濃度が維持されているが、このバランスが崩れポリアミンが過剰になると細胞死を引き起こすことが知られている。しかしながら、ポリアミン過剰による細胞死の分子機構は未だ不明な点が多く、その全容解明が求められている。
本研究では、ポリアミンバランス破綻によって引き起こされる細胞死に注目し、その分子機序を明らかにすることを目的としている。生化学的手法に加え、液体クロマトグラフィー質量分析（LC-MS）およびバイオインフォマティクスを活用した網羅的解析により、細胞内でのポリアミンの変動と細胞死の関係を多角的に解析した。その結果、ポリアミンの異常蓄積が特定の代謝経路の破綻を引き起こす可能性が示唆された。この結果は、ポリアミン過剰による細胞死のメカニズム解明にも繋がると考えている。また、本研究によってこれまでポリアミン代謝との関係が知られていなかったいくつかの代謝経路とポリアミンの関係も示された。今後、これらの解析結果を基に、ポリアミン過剰を防ぐ新たな制御メカニズムと他の代謝経路との関係を明らかにすることで、ポリアミンバランスを制御するメカニズムを明らかにしていく予定である。ポリアミン代謝異常に起因する先天性症候群や加齢関連疾患に対する治療戦略や予防方法の構築にも寄与することが期待される。
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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
本研究課題は、当初の研究計画に基づいておおむね順調に進展している。計画初年度においては、必要な研究材料および機器の整備、実験系の構築、ならびに基本的なデータ取得を目的としていたが、それらは計画通りに実施され、再現性の高いデータが得られている。加えて、予備実験の結果に基づき、各種ポリアミンの定量と細胞のプロテオーム解析を行ったところ当初想定していなかった代謝経路との関係が明らかとなり、研究の発展性という点でも良好な成果が得られつつある。
また、研究遂行に必要な人的体制や研究協力体制も整っており、学内外の研究者との連携も着実に進んでいる。これにより、得られたデータの解析や考察においても多角的な視点を取り入れることができ、研究の精度と妥当性の向上に寄与している。研究計画の一部には調整や修正を要する部分もあるが、それらも研究の本質に影響を与えるものではなく、柔軟に対応可能な範囲であると判断している。
さらに、これまでに得られた成果の一部は、国際学会で口頭発表を行い、当該領域の研究者との意見交換を行なった。得られた知見は論文準備に活用しており、今後の発信にもつながる見通しである。以上の点より、現時点では研究活動全体は計画通り進行しており、今後も計画に沿って成果の蓄積を目指して研究を継続する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究では、ポリアミンの過剰状態と平常状態の細胞モデルを用い、申請者が確立した定量解析手法および網羅的解析技術を活用して、細胞内外におけるポリアミン代謝の変化と、それに連動する代謝ネットワークの解析を行った。その結果、ポリアミン代謝と相互に関係する複数の代謝経路の存在が示唆され、とくに脂質代謝との関連性が明らかとなった。これを受け、次年度以降は「ポリアミン―脂質代謝連関機構」に焦点を当てた研究をさらに進展させ、ポリアミンバランスの調節機構の全体像を明らかにすることを目指す。具体的には、脂質代謝とポリアミン代謝の接点となる中心的代謝経路に着目し、関連する他の代謝系や調節因子についてもLC-MS/MSやバイオインフォマティクスを活用した包括的な解析を行う予定である。また、ポリアミン過剰状態において特徴的に変化する細胞内外のポリアミン組成を制御する上流因子の探索も進めており、今後はそれらの候補分子に対して発現制御や機能阻害による検証を実施し、その生理的意義を明らかにする。さらに、細胞機能や代謝環境への影響をマルチオミクス的観点から捉え、ポリアミン代謝と細胞恒常性との関係性をより詳細に解明することを目指す。
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