2021 Fiscal Year Annual Research Report
The molecular mechanism of disorder of redox regulation system by vitamin B12 deficiency
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19K05929
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
薮田 行哲 鳥取大学, 農学部, 准教授 (00379562)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ビタミンB12 / レドックス / 酸化的ストレス / 線虫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
線虫（Caenorhabditis elegans）も我々哺乳類と同様にビタミンB12（B12）を生育に要求し、その欠乏はレドックス制御の破綻を引き起こすことをこれまでに明らかにした。しかしその詳細な分子メカニズムは不明であった。ところで、B12はメチオニン合成酵素（MS）とメチルマロニル-CoAムターゼ（MCM）の補酵素として機能することから、MSとMCMのどちらかあるいは両方の活性低下がレドックスバランスの崩壊に関与しているのではないかと考えた。そこでB12を補酵素型への変換や輸送に関わるタンパク質およびB12を補酵素とするMSとMCM遺伝子（metr-1およびmmcm-1）破壊もしくは発現抑制線虫を用いてこのことについて解析することとした。昨年度までにmmcm-1遺伝子破壊線虫とMCM再活性化因子をコードするmmaa-1遺伝子破壊線虫ではメチルマロン酸のみが顕著に蓄積していること、吸収されたB12の修飾と輸送に関わるタンパク質をコードするcblc-1遺伝子破壊線虫ではホモシステインとメチルマロン酸の両方が蓄積していることを確認している。一方でmetr-1遺伝子破壊線虫は予想に反してホモシステインは蓄積していない事を発見した。本年度はこれらの線虫の活性酸素(ROS)レベルと寿命の測定を行った。その結果、mmcm-1、mmaa-1、cblc-1遺伝子破壊線虫においてROSの蓄積が認められた一方、metr-1遺伝子破壊線虫では蓄積は認められ無かった。またmmcm-1、mmaa-1、cblc-1遺伝子破壊線虫の寿命はN2線虫と比較して短くなったが、metr-1遺伝子破壊線虫の寿命はN2線虫と比較して差は認められ無かった。以上の結果より、メチルマロン酸の蓄積がROSの生成に関わっていることが明らかになり、その蓄積による酸化ストレスが寿命を短くすることが示唆された。
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