2016 Fiscal Year Research-status Report
nucleoredoxinによるグルコース代謝経路の制御
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26460364
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
船戸 洋佑 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (60505775)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | NRX / 活性酸素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではチオレドキシンファミリーに属するnucleoredoxin（NRX）によるグルコース代謝経路の制御機構と、その医学生物学的重要性を明らかにすることを目的と定めている。平成27年度のメタボローム解析の結果からNRXの欠損によるペントースリン酸経路の活性化が示唆されたことを踏まえ、平成28年度の研究ではペントースリン酸経路の代表的な役割の一つである、活性酸素種に対する耐性の獲得の有無について調べた。野生型、およびNRX欠損マウスよりそれぞれ採取、樹立したマウス胚性線維芽細胞（MEF）を1 mMの過酸化水素で処理し、その後3時間おきにゲノムDNAを採取し、電気泳動を行うことでDNA断片化の度合いを調べた。その結果、野生型マウス由来のMEFでは過酸化水素処理後9時間からDNAの断片化が顕著に観察された一方、NRX欠損マウス由来のMEFでは過酸化水素処理後9時間の段階では断片化は見られず、また12時間後のDNA断片化の度合いも野生型マウス由来のMEFと比べて有意に抑えられていた。また、過酸化水素処理後9時間の細胞を用いたコメットアッセイ法でも、NRX欠損マウス由来のMEFではテイルを有する細胞の割合や、それぞれのテイルの長さが野生型MEFと比べて短くなっていた。これらの実験結果はいずれもNRXの欠損により過酸化水素に対する耐性が高まっていることを示唆しており、昨年度までの結果と併せてNRXの欠損はPFKの活性低下とペントースリン酸経路の亢進により、活性酸素種に対する抵抗性を付与していると考えられた。
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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
これまでの3年間の研究により、NRXがPFKの活性制御を介してペントースリン酸経路を調節しすることで、酸化ストレスに対する抵抗性に関与することを明らかにできた。これは研究当初の目的をおおむね満たすものである。
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| Strategy for Future Research Activity |
メタボローム解析ではセリン代謝経路など他の代謝経路の働きもNRX欠損によって変化している可能性が示唆されており、この結果をさらに追求することで、NRXによる代謝全般への影響をより包括的に理解できると考えられ、今後はこの点についてより詳細な解析を行う。また、NRX欠損マウスとp53欠損マウスとの交配によって作出した二重欠損マウスの経過観察を行い、結論を出す。
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| Causes of Carryover |
マウスを用いた実験で一部予想以上に時間を要している。また、メタボローム解析の結果よりいくつか新たなことが判明しており、この結果について追究することで当該研究の目的をより精緻に達成できると考えられ、研究を予定より一年延長して行うこととした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
メタボローム解析より判明してきたセリン代謝経路との関わりについて詳細な解析を行うほか、NRX・p53両欠損マウスについても経過観察を行い、結論を得る。
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