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アミノ酸による細胞応答経路の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K07752
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用生物化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

高原 照直  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (90708059)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードアミノ酸 / カルシウム / mTOR / mTORC1 / TSC2 / Rheb / TFEB / 情報伝達 / リソソーム
研究成果の概要

本研究課題は、アミノ酸に応答経路として知られるmechanistic target of rapamycin complex1 (mTORC1)経路におけるカルシウムシグナルの役割について解析した。その結果、アミノ酸投与に付随して起こる細胞内カルシウム濃度の上昇が重要であることが判明した。さらに、このカルシウム濃度変動がどのようにしてmTORC1経路を調節しているかについて解析した。その結果、カルシウム濃度上昇はカルモジュリン (CaM)により感知され、CaMがmTORC1経路上流のTSC2に結合してmTORC1活性を調節するという新しい制御経路の存在が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞はアミノ酸等の細胞内外の状況に応じて、適切な応答をすることが必要であり、細胞内ホメオスタシス維持の破綻は糖尿病などの代謝性疾患や発がんなどと密接に関わることが明らかになってきている。細胞内シグナル伝達因子であるmechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1)は、細胞内の異化・同化を制御する中心因子である。本研究では、カルシウムシグナルがmTORC1活性の調節に関わること、またその仕組みの一端を明らかにした。この知見からカルシウム量に応じてmTORC1活性が厳密に制御されることが重要であることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Cellular Ca2+-Responding Nanoluciferase Reporter Gene System Directed by Tandemly Repeated Pseudo-Palindromic NFAT-Response Elements.2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang W, Takahara T, Achiha T, Shibata H, Maki M.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1929 ページ: 95-109

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9030-6_7

    • ISBN
      9781493990290, 9781493990306
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A microtubule-associated protein MAP1B binds to and regulates localization of a calcium-binding protein ALG-22018

    • 著者名/発表者名
      Terunao Takahara, Yumika Arai, Yuta Kono, Hideki Shibata, Masatoshi Maki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 497 号: 2 ページ: 492-498

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.02.048

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The calcium-binding protein ALG-2 regulates protein secretion and trafficking via interactions with MISSL and MAP1B proteins2017

    • 著者名/発表者名
      Terunao Takahara, Kuniko Inoue, Yumika Arai, Keiko Kuwata, Hideki Shibata, Masatoshi Maki
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 号: 41 ページ: 17057-17072

    • DOI

      10.1074/jbc.m117.800201

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アミノ酸応答性mTORC1制御におけるカルシウムシグナルの意義2019

    • 著者名/発表者名
      高原照直、池田奈央、杉山理紗、石井千愛、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      日本農芸化学会 関西・中部支部 2019年度合同大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アミノ酸依存的mTORC1活性化におけるカルシウムシグナルの意義2019

    • 著者名/発表者名
      高原照直
    • 学会等名
      第9回 TOR研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Hippo経路因子Mst1による微小管結合タンパク質MAP1B制御を介した細胞機能制御の解析2019

    • 著者名/発表者名
      小倉 健輔, 河野 雄太, 柴田 秀樹, 牧 正敏, 高原 照直
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Rheb GTPaseによるmTORC1経路制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      石井 千愛, 池田 奈央, 桑田 啓子, 柴田 秀樹, 牧 正敏, 高原 照直
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] mTORC1経路制御におけるアミノ酸依存的Ca2+シグナルの役割の解析2019

    • 著者名/発表者名
      杉山 理紗, 池田 奈央, 石井 千愛, 柴田 秀樹, 牧 正敏, 高原 照直
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] TSC2のGAP活性調節におけるcalmodulinの役割の解析2019

    • 著者名/発表者名
      池田 奈央, 石井 千愛, 杉山 理紗, 雨宮 優奈, 柴田 秀樹, 牧 正敏, 高原 照直
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アミノ酸によるmTORC1活性化の新規メカニズムの解析2019

    • 著者名/発表者名
      高原照直、池田奈央、石井千愛、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      2019年度日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アミノ酸依存的mTORC1活性化における細胞内カルシウムの役割の解析2018

    • 著者名/発表者名
      高原照直
    • 学会等名
      第8回 TOR研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 微小管結合タンパク質MAP1Bを介したアポトーシス誘導経路の解析2018

    • 著者名/発表者名
      河野雄太、新居裕美香、高原照直、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      第41回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アミノ酸によるmTORC1活性調節におけるカルシウムシグナルの役割の解析2018

    • 著者名/発表者名
      池田奈央、石井千愛、渡邊穂実、王悦、中村奈央、高原照直、柴田英樹、牧正敏
    • 学会等名
      第41回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The calcium-binding protein ALG-2 binds to novel ALG-2-interacting proteins MISSL and MAP1B and regulates the secretory pathway2017

    • 著者名/発表者名
      Terunao Takahara, Kuniko Inoue, Yumika Arai,Keiko Kuwata, Hideki Shibata, Masatoshi Maki
    • 学会等名
      CaBP20
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カルシウム結合タンパク質ALG-2はMISSL、MAP1Bと結合して分泌経路を制御する2017

    • 著者名/発表者名
      新居 裕美香、井上 国子、高原 照直、柴田 秀樹、牧 正敏
    • 学会等名
      ConBio2017 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 微小管結合タンパク質MAP1B内のCa2+を介した新規機能領域の同定と解析2017

    • 著者名/発表者名
      河野 雄太、新居 裕美香、高原 照直、柴田 秀樹、牧 正敏
    • 学会等名
      ConBio2017 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カルシウムシグナルによる分泌経路の新規制御メカニズム解析2017

    • 著者名/発表者名
      新居裕美香、井上国子、高原照直、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第180回例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 微小管結合タンパク質MAP1B内のCa2+を介した新規機能領域の同定と解析2017

    • 著者名/発表者名
      河野雄太、新居裕美香、高原照直、柴田秀樹、牧正敏
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第180回例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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