2014 Fiscal Year Research-status Report

可欠アミノ酸の代謝要求量とde novo合成に関する研究

Research Project

Project/Area Number	26450157
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	金本龍平京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70147297)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords	タンパク質栄養 / タンパク質必要量 / 可決アミノ酸 / セリン合成 / 組織特異的発現 / ラット / 3―ホスホグリセリン酸脱水素酵素
Outline of Annual Research Achievements	成長期および成熟期ラットにそれぞれの必要量満たすタンパク質食を普通食として低タンパク質食および高タンパク質食を与えてセリン合成の律速酵素である3―ホスホグリセリン酸脱水素酵素(PHGDH)の脳、肝臓、心臓、脂肪組織、大腿筋、脾臓、膵臓、精巣、骨髄における発現をPCRとウェスタンブロット法を用いて比較した。その結果、成長期および成熟期ラットとも肝臓、脂肪組織、大腿筋での発現はタンパク質栄養に応答し、必要量以上のタンパク質食摂取で、その発現が抑制されることが明らかとなった。他の臓器では発現変動は見られなかったがその発現量は様々であった。このことから、臓器特異的にセリンの要求量が異なり、それに応答して代謝酵素の発現が臓器特異的に制御されることが示唆された。一方タイムコース実験から、肝臓におけるmRNA発現変動は摂食直後から始まるが、酵素タンパク質量に反映するには４８時間要することが明らかとなった。つまりタンパク質栄養の情報は摂食毎に認識されるが、新しいタンパク質栄養の環境に適応するには同じ餌を継続して摂取する必要があると考えられた。これらの結果の一部はアミノ酸学会で発表した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 当初、研究室分属の４回生１名と実施予定であったが、当人の事情で分属が取り下げられたため、予定していた研究組織を組むことが出来なくなった。そのため、１回の実験で全ての組織をとる予定であったが、それを２回に分けたため予想以上に時間を費やすこととなった。現在、各組織および血中のアミノ酸分析を実施中であるが、セリン投与の実験はまだ行っていない。
Strategy for Future Research Activity	本年度は博士課程編入学の学生１名と共に前年度未達の実験と本年度予定の実感を以下のように行う。１）前年度に計画された実験で未達のものとして、（１）各臓器および血中アミノ酸分析を継続して行う。（２）セリン過剰投与の影響を検討する。ただし、当初全ての臓器を解析する予定であったが、肝臓、精巣、心筋など、発現応答や発現量が特徴的な臓器の解析に限定する。２）２７年度に計画されている実験を予定通り実施する。具体的には（１）加齢による代謝要求量の変動を解析するため、長期飼育を開始する。（２）脂質栄養の影響を検討する。
Causes of Carryover	学生の分属取りやめにより当初予定の研究組織が組むことが出来ず、実験が遅延したため。
Expenditure Plan for Carryover Budget	前年度未達の実験を遂行するための経費として使用する。前年度の実験結果をもとに解析する臓器の種類を限定するが、実験経費に大きな変化はない。主なものとしてはアミノ酸分析用試薬、ラットおよび飼料の購入費用である。２７年度の計画は、計画通り実施する予定であるため経費に変更はない。