2022 Fiscal Year Annual Research Report
細胞膜の損傷修復により誘起される細胞老化のWhole body解析
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19K21598
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| Research Institution | Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University |
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Principal Investigator |
森山 陽介 沖縄科学技術大学院大学, サイエンステクノロジーグループ, サイエンス・テクノロジーアソシエイト (00452532)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河野 恵子 沖縄科学技術大学院大学, 膜生物学ユニット, 准教授 (30632723)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| Keywords | 細胞膜損傷 / PDL / ミトコンドリア / 細胞周期 / 細胞老化 / ホスファチジルセリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請の目的は、細胞膜が損傷し修復されること自体が膜修復後の細胞周期に影響を与えることを証明した上で、その機序を培養細胞を用いて明らかにすることである。また、この膜損傷と修復に伴う細胞周期の変化の影響は全身に影響が及ぶことから、膜損傷による膜構造の変化と遺伝子の発現変動を指標にマウスの全臓器/器官から特にキーとなる臓器や組織を探索することである。以上を踏まえ全身での膜損傷に由来する細胞周期の変化や意図せぬ停止をコントロールする手法を探索することを本申請を萌芽とする研究の究極的な目標としている。
研究期間全体を通じて実施した研究の成果としては、本研究でみられる細胞周期の変化について、マーカータンパク質の発現と全mRNAの転写パターンの経時的な変化の解析を行い、細胞膜損傷にひきつづく3日間がRNAの転写パターンの大きな変化を伴わないがその後の細胞周期の恒久的な停止を招くことになる重要な時期であることがわかった。さらにその後の転写パターンの網羅的解析からは、多くの遺伝子群がドラスティックに変化し、細胞の増殖能を変化させるとともに細胞老化の表現型を示すようになった。
当該年度の研究実績としては、転写ネットワークの詳細な解析から細胞膜損傷と細胞周期および細胞老化を結びつける重要な最上流転写因子の候補を得たほか、この初期の3日間において細胞学的な解析から細胞老化の誘導に関連したミトコンドリアおよび小胞体の大きな変化を見出している。これらの連関を念頭に膜損傷が細胞老化を誘導する機構を時系列を踏まえて明らかにしつつあり、パブリックデータベースからの老化マウス個体での転写パターンの変化から加齢と膜損傷に関連して老化細胞が増加したと考えられる臓器を抽出できている。これらにより、体内での老化細胞の未知の出現機構を理解し膜損傷に対する応答機構の制御を通じた細胞老化の抑制につながる萌芽を得たと考えている。
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