The regulation of mTOR signaling and aging by the Yin and Yang effect of acetyl modification

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K11726
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: Yasuda Kunihiko 帝京大学, 公私立大学の部局等, 教授 (50278446)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大山 恭司 東京医科大学, 医学部, 准教授 (00255423)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: mTOR / アセチル化修飾 / 老化 / HDAC6 / Mdm20 / シャペロン介在生オートファジー / 炎症性サイトカイン / HSP105

Outline of Final Research Achievements

We investigated the involvement of acetylation modifiers in protein quality control during biological aging, and found that HDAC6 reduces the interaction with HSP70 and HSP105 through deacetylation of HSP105, thereby increasing the affinity of HSP70 for unfolded proteins. On the other hand, we found that the expression levels of lipoxygenase, an inflammatory cytokine synthesis enzyme were suppressed in Mdm20, auxiliary subunit of NatB, knock downed HEK293 cells, suggesting a relationship with chronic inflammation, which is considered a problem in cellular senescence. These results suggest that HDAC6 and Mdm20 are closely involved in various biological aging process, in addition to controlling the activity of mTOR, a central factor in aging.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

超高齢化社会において健康長寿実現社会を目指す上で、加齢に伴う生体内変化及びその制御機構を解明することは極めて重要な課題といえる。しかしながら、老化による生命反応は多岐に亘っていることからその全容解明は困難を強いられている。本研究では、老化シグナルの中心的な役割を担うmTORをアセチル化修飾因子により制御することに加え、生体内老化に関連する生命反応にもアセチル化修飾が密接に関与することを明らかにしたものである。以上のことは、アセチル化修飾が生体老化全体を統括する重要な翻訳後修飾でありコア因子として機能する可能性を示唆するものである。