2018 Fiscal Year Research-status Report
Novel therapeutic strategy against hyperammonemia based on intervention in regulatory mechanism of bodily protein anabolism and catabolism
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17K16285
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
福井 香織 久留米大学, 医学部, 助教 (50771193)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 高アンモニア血症 / 尿素サイクル酵素欠損症 / mTORC1 / α-ケトグルタル酸 / オートファジー / グルタミノリシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
尿素サイクルの酵素欠損症患者では飢餓で高アンモニア血症が誘発され、また増悪する。体タンパク質の同化・異化はmTORC1を中心とする機構で調節されており、飢餓により異化に傾く。われわれはこの調節機構への介入による高アンモニア血症の新規な治療法の開発を計画した。昨年度までに、マウス胎仔線維芽細胞(MEF)の培養系で、培養液中のアンモニア濃度にはグルタミノリシスおよびmTORC1の活性が関与すること、およびブドウ糖欠乏によってアンモニア濃度が上昇することを明らかにした。このことに基づき、過剰なグルタミノリシスを抑制し、かつクエン酸サイクルへのアナプレロティック効果が期待できる物質としてα-ケトグルタル酸に着目し、その膜透過性アナログであるジメチル-α-ケトケトグルタル酸（DKG）の添加効果を検討した。その結果、DKGの添加によって用量依存的にアンモニア蓄積は抑制され、さらに培養液中のグルタミン酸の増加が認められた。そこでその機序を解明する目的でグルタミノリシスにかかわる3種の酵素；グルタミン酸脱水素酵素、グルタミナーゼ、グルタミン合成酵素の遺伝子発現レベルを解析したところブドウ糖欠乏状態では充足状態に比べてグルタミン酸脱水素酵素遺伝子の発現が亢進するが他の2遺伝子発現レベルは有意の変化は認めないことを見出した。また、これらの3種類の酵素活性をエピジェネティックに調節するサーチュイン3,4および5の遺伝子発現パターンを解析したところ、過剰なグルタミノリシスに対して抑制的に調節しているパターンを示した。私たちは現在、DKGによるアンモニア蓄積の抑制メカニズムのその他の分子機序につき解析を進め、またモデル動物を用いた個体レベルでのDKGのアンモニア濃度上昇抑制効果を検討中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
特許申請などに時間を要したため、予定より遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、DKGによるアンモニア蓄積の抑制メカニズムの分子機序につき解析を進めており、2019年度はモデル動物を用いた個体レベルでのDKGのアンモニア濃度上昇抑制効果を検討中である。
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| Causes of Carryover |
特許申請などに時間を要し、実験が思ったほど進まなかったため。
また、次年度に論文申請や高額な実験材料を購入予定である。
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