2015 Fiscal Year Research-status Report
メチル供与体・SAMを介した短期絶食による寿命延長メカニズムの解明
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26450119
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
廣田 恵子 筑波大学, 生命環境系, 助教 (00375370)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 線虫 / 栄養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
食餌制限が寿命延長をもたらすことは、酵母から線虫・マウスに至る幅広い種で報告されており、普遍的なメカニズムの存在が示唆されている。絶食などの栄養・食餌変化は、細胞に受容され、遺伝子発現や代謝物の変化を惹起することで生体環境を大きく変化させると考えられる。本研究課題では、短期絶食における栄養の変化が生体にもたらす影響とその分子メカニズムを解析した。
タンパク質、DNA、RNA、代謝物質などには、様々な化学修飾が付加され、その機能や性質を変化させる。それにより恒常性の維持やストレスへの応答が可能となる。はじめに、LC-MS/MSを用いて化学修飾量を測定する実験系の立ち上げを行い、タンパク質、DNA、RNAの化学修飾をモニターする系を確立した。また、線虫個体の抽出物を用いて、化学修飾量を測定する事にも成功した。これによって、栄養・食餌の変化がタンパク質、核酸にどのような影響を与えているかを解析する事が可能となった。
これまでの線虫を用いた研究から、いくつかの寿命制御メカニズムが明らかとなっている。その中でも、翻訳に関わるタンパク質のノックダウンは、顕著に寿命を延長する事が報告されている。そこで次に、短期絶食による寿命延長メカニズムに翻訳が関与しているかを解析するため、線虫生体内における単位時間当たりの翻訳量を解析するための実験系の開発に着手した。その結果、安定同位体を用いた取り込み実験によって、線虫の翻訳量を測定する事に成功した。今後は、栄養や食餌変化が線虫の翻訳に及ぼす影響を解析していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
化学分析技術によって、生体内での各種栄養素量の測定法を既に確立している。線虫個体を短期絶食や過剰栄養などの各種ストレス条件にさらし、その体内の栄養素バランスの変化をモニターすることに成功している。また、これら栄養素の変化によって変動する遺伝子の同定に取り組み、既に候補を絞り込んでいる。従って概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
絶食や摂食などの食餌の変化や各種ストレス下において、体内の栄養バランスの変化に着目している。今後は、老化に応じた生体内栄養素量の変化を解析し、寿命延長をもたらす栄養素や、老化を促進する栄養素を同定し、寿命延長のメカニズムを解明していく。また、栄養素の変化によって変動する遺伝子や化学修飾についても、さらなる解析を行う。
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| Causes of Carryover |
予定より早く責任遺伝子の候補を絞り込むことに成功した。候補遺伝子の発現量を解析するために、抗体を外部委託で作製する必要が生じた。従って、使用計画を一部変更した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記抗体の作製を外部委託によって行う。抗体ができ次第、線虫抽出液を用いて発現量の解析を行う予定である。
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