2014 Fiscal Year Research-status Report
アセチル化修飾によるmTORシグナルを介した神経老化制御の解明
| Project/Area Number |
26430072
|
|---|
| Research Institution | Nagasaki University |
|---|
Principal Investigator |
安田 邦彦 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (50278446)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | アセチル化修飾 / mTOR / HDAC6 / Mdm20 / ホメオスタシス / 老化制御因子 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
mTORはエネルギー代謝をはじめとし細胞内のホメオスタシス制御を担うことから老化制御因子として注目されている。mTORはRaptorを介したmTORC1とRictorを介したmTORC2の２種類の分子複合体を形成するが、各々異なる基質をリン酸化することからその活性制御機構も異なることが報告されている。本研究ではアセチル化修飾関連分子であるHDAC6（脱アセチル化酵素）及びMdm20（N-アセチル転移酵素Bの補助サブユニット）による２種類のmTORシグナル制御機構について明らかにすることを目的とし、本年度はその標的分子の絞り込み及び活性制御機構について解析を行った。
HDAC6はmTORC1及びmTORC2複合体と共沈し、脱アセチル化活性依存的にmTORと共因子であるRaptorやRictorとの親和性を低下させることを明らかにした。その結果mTORC1及びmTORC2の活性も低下したことからHDAC6はmTORを中心とした複合体形成を制御する可能性が強く示唆された。
一方、Mdm20に関してはMdm20をノックダウンした細胞でmTORC2の共因子であるRictorの発現が低下することを明らかにしていたが、その発現制御がどの段階で行われているのかについて検証を行った。タンパク質分解を阻害する薬剤（MG132やNH4Cl）で処理してもRictorの発現量の回復が認められなかったこと、定量PCRによるmRNAの発現量についてはMdm20ノックダウン細胞でも十分確認できたことから、Mdm20によるRictorの発現制御は転写から翻訳開始、伸張、終始の段階にあることまで突き止めた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の目的として、平成２６年度はHDAC6のmTORC1及びmTORC2に対して、どのように作用しているのか、またその標的分子は何かについて絞り込むことであり、その結果としてHDAC6の脱アセチル化活性がmTORを中心とした複合体形成の親和性を制御することを明らかにしたことから少なくともmTORC1及びmTORC2の複合体を形成する分子のいずれかが直接の標的分子である可能性が高くなった。
Mdm20の方はmTORC2の構成分子であるRictorの発現を下げる原因を追求することを目的としており、翻訳段階にあることを突きとめられた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
HDAC6がmTORC1及びmTORC2の複合体形成の親和性を制御することを明らかにしたので、今後はその直接の標的分子及び脱アセチル化部位を同定し、HDAC6によるmTORシグナル制御機構を明らかにする。
Mdm20においては翻訳段階におけるRictor発現の分子機構を明らかにし、さらにMdm20と結合しmTORC2活性を制御する新規分子を同定する。
またHDAC6及びMdm20がmTORシグナルを介して老化制御因子として機能することを確立するために、長期培養海馬神経細胞を用いてエネルギー代謝やタンパク質合成やタンパク質分解、酸化ストレスに対する感受性、などの効果について検証を行う。
|
| Causes of Carryover |
当初の研究計画では質量分析計による解析を行う予定であったが、実験の結果から質量分析計による解析は次年度に引き伸ばして行うことにしたため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度は研究を予定通り遂行し、繰り越した分に関しては予定通り質量分析に対する経費として使用する。
|
