2022 Fiscal Year Research-status Report
線虫腸細胞内ペプチド含有顆粒を若さの指標とした健康寿命促進因子の探索
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21K11706
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
大橋 綾子 (小林綾子) 岩手医科大学, 薬学部, 教授 (90272484)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 線虫 / ABC輸送体 / ペプチド輸送 / 腸内顆粒 / オルガネラ形成 / 健康寿命 / 質量分析 / アンチエージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
寿命・老化の研究でも知られるモデル生物 線虫C elegansにおいて、幼虫の後期から成虫の初期の腸細胞内に出現する機能未知の顆粒（細胞内オルガネラ）を見出しました。この顆粒は、成虫の加齢とともに消失してしまいます。本研究課題は、この顆粒を「若さの指標」と捉え、顆粒に内包される因子を同定し、「健康寿命促進因子」の候補として、健康寿命との関わりを調べるものです。
具体的には、(1)注目する顆粒（HEBE顆粒と命名）の内包分子の同定、(2)顆粒内包分子がこの顆粒の維持と健康寿命に与える影響の解析を行います。また、(3)寿命促進候補医薬品についても解析し、最終的に顆粒の維持を指標とした「健康寿命促進因子」の探索系の構築を目指します。
今年度は、計画(1)にあげた内包分子の同定を更に進めました。前年度に、顆粒表面に発現させたGFP融合膜タンパクへの抗体・磁気ビーズによる免疫磁気精製により、HEBE顆粒を回収することができたため、その含有タンパク質（ペプチド）の質量分析後、マスコット解析を利用したタンパク質の同定を開始しました。更に、HEBE顆粒を有さない変異体と有する野生株から、単離したオルガネラ画分から酸可溶性画分をそれぞれ抽出し、ペプチドを標識後に質量分析を行い、その差を内在性ペプチド画分と捉え解析しました。検出されたペプチド（2ー8アミノ酸残基）に含有されるアミノ酸配列から、ペプチドは特定のアミノ酸に偏っている傾向がみられ、顆粒に存在するトランスポーターやプロテアーゼの基質特異性との関連を解析する段階に進みました。
計画(3)にあげた寿命促進候補医薬品に注目した研究も進めました。腸細胞内の顆粒の状態を変化させる医薬品を見出しました。この阻害剤存在下では、検討した濃度範囲内では線虫の飼育方法（固形培地培養と液体培地培養）によらず、濃度依存に成虫への成長遅延が生じていました。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究の進展がやや遅れています。研究は予想した結果を得ておりますが、その解析のための時間が必要です。現時点での想定外は、医薬品の効果を見る実験系の工夫が必要になったことですが、改良の目処はついています。講座教員の削減を伴う教育エフォートの増加や、兼務等の研究外エフォートの増加により、研究時間の確保が厳しいことが影響しています。特に、過去２年間新型コロナウイルス感染症対策と県外兼務出張の関係で、線虫の長期飼育を伴う実験計画（日程調整）の立て難いことも進展に影響しています。
本年度後半に、人材派遣会社を通じて研究補助員を一時採用しましたが、技能習得とコストの兼ね合いから本研究計画には合わなかったため、生物飼育補助を中心に作業いただいた後、雇用継続には至りませんでした。年度末に、分析業務および遺伝子解析と線虫飼育の経験者が予算内で本研究に参加できる状況となったため、次年度技術補佐員として採用する予定です。（繰り越した予算の一部を活用します。）
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| Strategy for Future Research Activity |
注目する顆粒の有するタンパク質と低分子ペプチドを中心に分析を進めてきました。今後の予定としては、検出された低分子オリゴペプチドのアミノ酸配列の特徴と、顆粒に局在する、高分子のタンパク質（輸送体やプロテアーゼを含む）の情報を合わせて、候補分子を推定します。得られた候補分子（必要に応じて標識し検出できるようにする）を線虫に添加する、もしくは遺伝子レベルで個体内に発現させ、腸内顆粒への影響を調べます。
また、内在性候補分子とは別途すすめている候補医薬品に関しては、成長遅延が生じない濃度や投与時期を検討した上で、腸内顆粒への影響を調べうる系の構築を進めます。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症対策等もあり、海外出張を伴う学会参加を控えたため、旅費分が繰り越されました。ただし、試薬類やプラスチック消耗品の高騰もあり、また標識低分子ペプチドを外注する場合の費用の増加が見込まれます。
また研究補助員が本年度始めからは見つからなかったため、人件費謝金に未使用分が生じました。は次年度は繰り越した研究費を実験補助員の雇用に用います。
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