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脂肪酸がシグナルとして個体成長を促進するメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06246
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44020:発生生物学関連
研究機関東京大学

研究代表者

福山 征光  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 講師 (20422389)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード線虫 / 栄養 / 脂肪酸 / 必須アミノ酸 / 成長 / 脂質 / 分子遺伝学 / アミノ酸 / 栄養応答 / 個体成長
研究成果の概要

食餌環境は動物の成長を促進する最も重要な環境因子であるが、その作用機構は不明な点が多い。申請者は、線虫C. elegans(以下、線虫)が、脂肪酸とアミノ酸が、一時停止した個体成長を再始動させ促進する「シグナル」として協調的に機能することを示唆する知見を得た。我々は順遺伝学的スクリーニングにより、アミノ酸を与えるだけで、脂肪酸がなくともある程度成長をすすめる「脂肪酸非要求性変異体」としてヘッジホッグアシル化酵素をコードするhhat-2を同定した。hhat-2は神経細胞で発現し、脂質生合成酵素の発現を抑制することで、個体成長を負に制御することを示唆する結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

成長期での適切な食事が健全な成長に重要であることは周知の事実であるが、その生物学的なメカニズムは不明な点が多く残されている。例えば、食事中のどの栄養成分が、どのように成長を促進するか、遺伝子や細胞の解像度では詳細な記述が不十分であり、詳しく理解されていないのが現状である。我々は、個体の一生の成長過程を1細胞の解像度で追跡可能であるC. elegansという線虫をもちい、食事中のどの栄養素が、どの遺伝子を介して成長を制御しているかを研究してきた。本研究では、神経系でhhat-2という遺伝子がはたらき、脂質の代謝を制御することで、個体の成長を制御する可能性を見出した。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] バーゼル大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] バーゼル大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] バーゼル大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Patched regulates lipid homeostasis by controlling cellular cholesterol levels2021

    • 著者名/発表者名
      Cadena del Castillo Carla E.、Hannich J. Thomas、Kaech Andres、Chiyoda Hirohisa、Brewer Jonathan、Fukuyama Masamitsu、Faergeman Nils J.、Riezman Howard、Spang Anne
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1038/s41467-021-24995-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Caenorhabditis elegans PTR/PTCHD PTR-18 promotes the clearance of extracellular hedgehog-related protein via endocytosis2021

    • 著者名/発表者名
      Chiyoda Hirohisa、Kume Masahiko、del Castillo Carla Cadena、Kontani Kenji、Spang Anne、Katada Toshiaki、Fukuyama Masamitsu
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 17 号: 4 ページ: e1009457-e1009457

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1009457

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Caenorhabditis elegans PTR/PTCHD PTR-18 promotes the clearance of extracellular hedgehog-related protein via endocytosis2021

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Chiyoda, Masahiko Kume, Carla Cadena del Castillo, Kenji Kontani, Anne Spang, Toshiaki Katada, Masamitsu Fukuyama
    • 雑誌名

      Plos Genetics

      巻: 17

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hedgehog-related Genes Regulate Reactivation of Quiescent Neural Progenitors in Caenorhabditis Elegans2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Kume , Hirohisa Chiyoda , Kenji Kontani, Toshiaki Katada, Masamitsu Fukuyama
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun .

      巻: 520 号: 3 ページ: 532-537

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.10.045

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 必須アミノ酸欠乏を検知し前駆細胞の活性化を抑制する遺伝学的経路の解明2020

    • 著者名/発表者名
      Masamitsu Fukuyama & Toshiaki Katada
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会オンライン年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 必須アミノ酸欠乏センシング機構と その恒常性維持機能の解明2020

    • 著者名/発表者名
      福山 征光
    • 学会等名
      第8回AAA(Academy of Aging and Cardinovascular-Diabetes Research)研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 個体成長と老化を司る栄養応答機構の分子遺伝学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      福山 征光、千代田 大尚、堅田 利明
    • 学会等名
      群馬大学生体調節研究所 第5回内分泌代謝シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 必須アミノ酸欠乏を検知し線虫の個体成長を停止する遺伝学的経路の解明2019

    • 著者名/発表者名
      福山 征光、堅田 利明
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dietary nutrients and genes that regulate growth in C. elegans.2019

    • 著者名/発表者名
      Fukuyama M. & Katada T.
    • 学会等名
      The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Society Congress (FAOPS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ptr-18/PTCHD maintains quiescence of neural progenitor cells during L1 diapause by suppressing the activity of grl-7 through endocytosis.2019

    • 著者名/発表者名
      Chiyoda, H., Kume, M., Katada, T., Fukuyama, M
    • 学会等名
      22nd International C. elegans Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nutritional regulation of C. elegans development2019

    • 著者名/発表者名
      Fukuyama M
    • 学会等名
      The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Society Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 線虫の栄養による休眠制御機構の研究2018

    • 著者名/発表者名
      福山 征光
    • 学会等名
      ExCELLS研究会「休眠と代謝研究会」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Reproductive and Developmental Strategies2018

    • 著者名/発表者名
      Fukuyama, M
    • 総ページ数
      32
    • 出版者
      Springer Japan
    • ISBN
      9784431566090
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学大学院薬学系研究科生理化学教室

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~seiri/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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