2018 Fiscal Year Research-status Report
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17K08569
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
中畑 泰和 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50390810)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
別所 康全 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70261253)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 概日時計 / 細胞老化 / NAD+ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私たちの研究グループは、概日時計とNAD＋代謝制御に注目し、分子レベルでの老化進行のメカニズム解明を目指している。本研究課題では、概日時計およびNAD＋代謝の細胞老化進行への影響を明らかにすることを研究目的としている。本年度は、ヒト初代線維芽細胞TIG-3を用いて概日時計と細胞老化進行の関連性について検証した。まず、TIG3細胞を繰り返し継代することで複製老化を誘導した。これら細胞を細胞増殖能、SA-b-Gal assay、p16INK4aおよびp21CIP1遺伝子発現量により増殖細胞群と老化細胞群に分けた。両細胞群の概日時計遺伝子発現変動をルシフェラーゼリアルタイム測定装置により観察した結果、老化細胞群の概日時計遺伝子発現の周期長および位相は、増殖細胞群と比して長期化および後退していることを見出した。さらに、老化細胞での位相後退は、概日時計遺伝子per2およびper1 mRNA発現の減弱または反応性の遅れが原因である可能性が示唆された。また複数の概日時計同調因子によりこれらの現象が観察されたため、周期長の延長および位相後退は老化細胞での概日時計の特徴であることを強く示唆している。本研究成果は当該年度に国際誌Agingに発表した。
また、細胞老化にともないNAD＋が減少すること（Khaidizar et al., Genes Cells. 2017）、さらには老化細胞群への薬理学的手法によるNAD+増加が周期長を短縮させたため、不死化細胞NIH3T3細胞を用いてNAD+量減少による周期長延長の分子メカニズムの解明に取り組んだ。まず、RNA干渉法により種々のNAD+依存性酵素遺伝子の発現を減少させた結果、遺伝子発現を減少させただけで周期長の延長が見られる遺伝子をひとつ見出した。さらに薬理学的手法による当該酵素活性抑制によっても周期延長することが確認できた。
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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
本研究課題の目標の一つである細胞老化による概日時計への影響について国際誌に原著論文として発表することができた（Ahmed et al., Aging 2019）。さらに、細胞老化による概日時計周期の延長の分子メカニズムとして、NAD+およびNAD+依存性酵素が関与することを支持する知見も得ている。以上より当該年度は、ほぼ順調に研究が進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度である次年度は、NAD+およびNAD+依存性酵素による概日時計周期の延長の分子メカニズムを解明し、学会や論文として研究成果を発表する。また、Bmal1欠損マウスを用いた個体レベルでの細胞老化に対する概日時計の果たす役割について研究を進める。
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| Causes of Carryover |
当該年度計画していたBmal1欠損マウスを用いた個体レベルでの細胞老化に対する概日時計の果たす役割についての実験を行うことができなかっため、次年度使用額が生じた。
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