2014 Fiscal Year Annual Research Report
ストレスとアミノ酸栄養に応答したTORC1制御機構の解明
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25291042
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
前田 達哉 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (90280627)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 細胞内情報伝達 / TOR / target of rapamycin / TORC1 / TOR complex 1 / ストレス顆粒 / 栄養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「Gtr複合体に依存しないTORC1活性化機構の探索」 Gtr複合体に依存しないTORC1活性化機構の重要性を昨年度に確認したので、高発現することによりGtr破壊株の生育遅延を回復させることのできる遺伝子のスクリーニングを完了し、数十の候補遺伝子を同定した。それらのコードする因子は、リボソーム生合成因子、栄養源トランスポーターとその制御因子、ユビキチン・プロテアソーム系、シグナル伝達因子などに分類された。
「アミノ酸トランスポーターDip5によるTORC1活性制御の検証」 Dip5のアミノ酸結合に関する変異体を作製しTORC1活性に与える影響を検討したところ、野生型と異なる活性を示すものがあった。
「アミノ酸応答性TORC1活性のin vitroアッセイ系の開発」 in vivoのTORC1活性評価系を用いるかぎり、栄養の取り込み効率の影響を排除することができないため、in vitroのTORC1活性評価系の開発が望まれていた。しかしながら、これまでTORC1活性のアミノ酸応答性を再現できるin vitroの系は、材料とする生物種を問わず成功例がなかった。今年度は、アミノ酸応答性TORC1活性評のin vitroアッセイ系の開発に取り組み、膜構造をなるべく損なわないようにサンプルを調製することでアミノ酸応答性をin vitroで再現することに成功した。
「活性化型mTOR変異体を活用した神経疾患モデルマウスの作出」 酵母TORの活性化型変異体に関する知見をもとに独自に開発していた哺乳類mTORの活性化型変異体を、脳でコンディショナルに発現する遺伝子導入マウスを共同研究により複数種類作出した。これらを用いて神経やその前駆細胞でmTORC1を特異的に活性化することで、発達時期に応じて異なった神経疾患の症状を再現することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
「ストレス顆粒へのTORC1隔離機構」に関しては、昨年度の解析からストレス顆粒に固有の構造冗長性が明らかになったため、遺伝学的解析手法が必ずしも有効でないことから研究計画の大幅な変更が必要であった。「TORC1 活性制御因子の包括的単離」に関しては、当初の見込みよりもはるかに多数の因子が同定され、個々の因子の解析が立ち遅れている。しかしながら、TORC1活性制御機構の全容解明のためには、なるべく多数の因子を発見して機能を明らかにすることが望ましいので、引き続き個々の因子の解析を進めたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
単離した多数のTORC1活性制御因子の全てについて機能解析を進めたい。また、本年度に開発したアミノ酸応答性TORC1活性のin vitroアッセイ系を、これら新規の制御因子の機能解析に利用するとともに、in vitroでTORC1を活性化することのできる栄養源、天然物、薬剤の同定を進めたい。さらに、当初の計画にしたがって、ストレス顆粒やアミノ酸トランスポーターによるTORC1制御機構についても平行して研究を進めたい。
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