Role of mitochondrial metabolic changes in the regulation of gene expression during senescence

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06061
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Yamauchi Shota 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (00728941)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 細胞老化 / ミトコンドリア / 代謝 / DNA損傷応答

Outline of Final Research Achievements

Cellular senescence is the irreversible arrest of the cell cycle due to stress. Originally discovered in cultured cells, this phenomenon has recently attracted attention in relation to organismal aging. A cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor, p16INK4a, plays a central role in cellular senescence. We performed a genome-wide siRNA screen to identify genes involved in the induction of p16INK4a expression by DNA damage. We found that a protein identified in this screen, BNIP3, induces cellular senescence by promoting fatty acid oxidation in mitochondria.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞老化は生体に備わるがん抑制機構のひとつとして古くから知られてきたが、近年、個体の老化や老化関連疾患との関わりが注目されている。しかしながら、細胞老化を誘導する基本メカニズムには、未だ不明な点が多く残されている。本研究では、ミトコンドリアで、エネルギー源の一つである脂肪酸が消費されることが、細胞老化誘導の鍵となっていることを見出した。この成果は、将来的にがんや老化関連疾患の治療法開発につながる基盤となる可能性がある。