2022 Fiscal Year Annual Research Report

体液のマルチオミクス解析による寿命を制御するポストリソソーム経路の解明

Planned Research

Project Area	Post-lysosome: Understanding of Higher-order Biological Processes initiated by the site of degradation
Project/Area Number	21H05147
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	藤田尚信東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00506496)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	吉川治孝徳島大学, 先端酵素学研究所, 助教 (60709567)
Project Period (FY)	2021-08-23 – 2024-03-31
Keywords	リソソーム / オートファジー / 体液 / ショウジョウバエ / プロテオミクス / メタボロミクス
Outline of Annual Research Achievements	細胞内の分解の場であるリソソームが生存・寿命を制御するシグナルを発信するという新しいコンセプトが生まれつつある。しかしながら、どの臓器からどのようなポストリソソームシグナルが発信されているのか、その実体は明らかにされていない。本研究では、ポストリソソームシグナルの起点となる臓器を同定すると共に、開放血管系を持つショウジョウバエの利点を生かした体液の比較マルチオミクス解析により、寿命延長につながる体液中のポストリソソームメディエーターの網羅的な同定を目指している。体液中のポストリソソームメディエーターを同定するため、野生型、オートファジー不全系統、またリソソーム機能が低下した変異体より体液を回収し、体液の比較プロテオミクスおよびメタボロミクスを実施し、オートファジー・リソソーム機能の低下により存在量が有意に変動する一群のタンパク質とメタボライトを同定した。また、寿命延長につながるポストリソソームシグナルの起点となる臓器を探索した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 野生型とオートファジー不全系統のショウジョウバエ幼虫より体液を回収し、体液の比較プロテオミクスおよびメタボロミクスを実施し、オートファジー・リソソーム機能の低下により存在量が有意に変動する一群のタンパク質とメタボライトを同定することに成功した。また、寿命延長につながるポストリソソームシグナルの起点となる臓器の同定するための新たな解析システムを確立することができた。
Strategy for Future Research Activity	体液中の存在量が有意に変動するタンパク質とメタボライトがどの臓器のオートファジー・リソソーム機能の低下起因するのか明らかにする。具体的には、各臓器の比較メタボロミクスを実施するとともに、臓器特異的にオートファジー・リソソーム系の遺伝子をノックダウンし、体液の比較マルチオミクスを実施する。また、幼虫期だけでなく、成虫期の個体の体液の解析にも取り組む。