2012 Fiscal Year Annual Research Report
テロメア短縮に応答して誘導される細胞生理変化とその分子機構の網羅的解析
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11J02554
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
松井 愛子 千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | テロメア短縮 / 細胞老化 / オートファジー / テロメアタンパク質 / 液胞 / 高浸透圧ストレス応答 / 出芽酵母 |
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| Research Abstract |
テロメア短縮によって誘導される細胞老化時にはオートファジーを始め、細胞体積変化などの様々な形質変化が誘導されることがこれまでの研究結果から明らかとなった。しかしそれらの分子機構はまだわかっていないものも多い。そこで、細胞老化時に起こるオートファジーを始めとした形質変化の分子機構を明らかとし、その生理的意義を解明することを目的とした。
昨年度の研究から、細胞老化時にはオートファジーが誘導されることでTORC1活性が低下することを明らかにした。そこで、本年度ではいくつかのオートファジー変異細胞を用いて細胞老化時のTORC1活性を解析したところ、その中にはTORC1活性を低下させる変異細胞はなかった。次に、細胞老化時オートファジーの誘導原因を解明するために、テロメアタンパク質であるRap1との関連性を解析した。その結果、テロメア短縮時にRap1の発現量は低下するが、Rap1の発現量が低下してもTORC1活性の低下は見られなかったことから、Rap1発現量の変化とオートファジー誘導とに因果関係がないと考えられる。
一方老化細胞で見られる形質変化の一つである、液胞体積増大の原因を解析するために、高浸透圧ストレス応答反応を調べた。すると、老化した細胞では高浸透圧ストレス応答機能が低下していることがわかった。そこで、高浸透圧ストレス応答異常とRap1発現量変化との関連性を解析したところ、Rap1発現量の低下に伴い、液胞体積の増大と高浸透圧ストレス応答異常が引き起こされることがわかった。つまり、老化した細胞では、Rap1の発現量が低下することで高浸透圧応答異常を引き起こし、液胞体積が増大することが示唆された。
今回の結果から、細胞老化時に見られる形質変化の分子機構の一端が解明され、今後の老化研究の進展に貢献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
本年度は、細胞老化時に起こるオートファジーを始めとした形質変化の分子機構の解明を目指してきた。
その結果、オートファジー誘導とRap1発現量の変化とに因果関係がないことが示唆されたが、その一方で、液胞体積の増大によって高浸透圧ストレス応答異常が起こり、それがRap1発現量の低下に伴って誘導されることを明らかにした。これらの結果から、細胞老化時に誘導される形質変化の分子機構の一端を明らかにすることができたため、今後の老化研究の発展に貢献できたと考えられる.
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究結果から、これまで明らかになっていなかった細胞老化時に誘導される形質変化の分子機構の一端が明らかになった。特に、細胞老化時にテロメアタンパク質の一つであるRap1の発現量が低下することが、細胞老化時の形質変化に関わっていることを見出した。Rap1発現量の変化によって誘導される形質変化は他にも存在することが予想されるため、今後はRap1発現量を人為的に変化させた時の様々な形質変化の解析を行っていく。Rap1発現量を低下させた時と細胞老化時に誘導される形質変化に共通な点があるかどうかを解析することで、これまで解明できなかった細胞老化時の形質変化の分子機構を明らかにすることができると同時に、細胞老化時の新しい形質変化の発見に繋がることが期待される。
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