2023 Fiscal Year Research-status Report
TSC2可逆的アセチル化の時空間的な調節機構と概日リズムとの関連
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21K06162
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| Research Institution | Institute for Developmental Research Aichi Developmental Disability Center |
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Principal Investigator |
川口 禎晴 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 細胞病態研究部, 主任研究員 (00450833)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | TSC2 / SIRT1 / アセチル化 / 概日リズム / 時計遺伝子 / ノックインマウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はこれまで、TSC2アセチル化の日内変動の生物学的意義を明らかにするために、TSC2アセチル化不全ノックインマウス（KRマウス)と、TSC2疑似アセチル化ノックインマウス（KQマウス）を作出し、まずはMEF細胞を用いた検証を実施し、いずれのマウス由来の細胞においても概日リズムが乱れていることを明らかにした。
今年度は、その乱れのメカニズムを解明するためにリズム同調機構に着目し、MEF細胞を用いて検証を進めた。細胞が高栄養状態に曝されるとリズム変動がリセットされて周りの細胞と同調することが分かっている。この時に時計遺伝子のPER1の発現量が一過性に増加するため、これを同調の指標として各MEF細胞について調べた結果、KRマウスとKQマウスいずれのMEF細胞ともPER1の一過性増加が見られず、同調システムそのものが異常となっていことが考えられた。
また、TSC2の脱アセチル化を担う酵素として同定したSIRT1について概日リズムとの関連を調べたところ、SIRT1の発現量もアセチル化TSC2量の変動に伴い日内変動することを見出した。また、SIRT1特異的阻害剤を用いたリズム同調実験において、阻害剤はアセチル化TSC2を細胞内に蓄積させると同時に、ｍTORシグナリングを活性化し、リズム同調を阻害した。
これまで、SIRT１による概日リズム調節については時計遺伝子の遺伝子発現制御が知られていたが、我々の結果から、SIRT1は遺伝子発現レベルのみならず、TSC2の脱アセチル化を介したｍTORシグナリング調節によっても概日リズムの同調制御に関与している可能性が明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
細胞レベルの検証は順調に進んでいるが、ノックインマウスの戻し交雑が予定通り進まず、本年度中にマウスを用いた表現型解析（概日リズム解析等）に着手できなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
戻し交雑を完了させて、生体におけるTSC2変異の概日リズムへの影響を調べる。表現型解析として、概日リズム異常、社会性行動異常、代謝系異常を中心に検証する予定。
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| Causes of Carryover |
人件費・謝金については予定通りの支出であったが、物品費については前年度に購入した物品の使用が当該年度においても続いており、購入機会が減ったため残額が発生した。
次年度は論文投稿を予定してるため、追加の実験等にかかる物品の購入や人件費・謝金等に使用する。
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