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個体ごとの表現型を決める非細胞死カスパーゼ活性化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H04774
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

三浦 正幸  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (50202338)

研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
41,600千円 (直接経費: 32,000千円、間接経費: 9,600千円)
2023年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2022年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2021年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワードカスパーゼ / 非アポトーシス / 表現度 / 個体差 / ショウジョウバエ / 非細胞死 / 遺伝学
研究開始時の研究の概要

個体ごとに身長や疾患感受性といった表現型に強弱が現れるが、その違い(表現度:expressivity)を生み出す機構は殆どが不明である。我々はカスパーゼの非アポトーシス機能としての基質プロセッシング(Basal Caspase Processing: BCP)が表現度に関わる知見を得ている。本研究では新たな技術を導入し、カスパーゼ作用「場」の包括的分子同定によってこれまで未知のBCP 活性化プラットフォームとその作用メカニズムを遺伝学的、生化学的に明らかにすることで表現度の制御機構を明らかにすることを目指す。

研究成果の概要

非細胞死性のカスパーゼ活性による特定の基質プロセッシング(Basal Caspase Processing: BCP)によって表現度が制御される。しかしBCPの調節そのものに関する研究は今だ不明であり、また、BCPに関するゲノムワイドな解析も行われていなかった。ショウジョウバエ脳においてカスパーゼの活性化を制御する近接タンパク質を探索した結果、過剰発現によりカスパーゼの活性化を促進する分子として細胞接着因子Fasciclin 3(Fas3)を同定した。感覚剛毛数の表現度にはBCPが関わるが、この表現度に関わる遺伝子のゲノムワイドスクリーニングをGWASの手法を用いて行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生理機能やストレス応答、薬剤への感受性、寿命といった表現型の程度は個体ごとに異なる。表現度は注目する表現型の個体間の強弱を示すが、BCPの制御機構の研究によって表現度制御の分子メカニズムの解明が進むと、疾患や老化といった個体差の大きな現象の理解を深めることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 1件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Mating-induced increase of kynurenine in Drosophila ovary enhances starvation resistance of progeny2024

    • 著者名/発表者名
      Hikawa Naoto、Kashio Soshiro、Miura Masayuki
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 300 号: 3 ページ: 105663-105663

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2024.105663

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epidermal tyrosine catabolism is crucial for metabolic homeostasis and survival against high-protein diets in <i>Drosophila</i>2024

    • 著者名/発表者名
      Kosakamoto Hina、Miura Masayuki、Obata Fumiaki
    • 雑誌名

      Development

      巻: 151 号: 1

    • DOI

      10.1242/dev.202372

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct stem-like cell populations facilitate functional regeneration of the Cladonema medusa tentacle2023

    • 著者名/発表者名
      Fujita Sosuke、Takahashi Mako、Kumano Gaku、Kuranaga Erina、Miura Masayuki、Nakajima Yu-ichiro
    • 雑誌名

      PLOS Biology

      巻: 21 号: 12 ページ: e3002435-e3002435

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.3002435

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Early-adult methionine restriction reduces methionine sulfoxide and extends lifespan in Drosophila2023

    • 著者名/発表者名
      Kosakamoto Hina、Obata Fumiaki、Kuraishi Junpei、Aikawa Hide、Okada Rina、Johnstone Joshua N.、Onuma Taro、Piper Matthew D. W.、Miura Masayuki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 7832-7832

    • DOI

      10.1038/s41467-023-43550-2

    • 関連する報告書
      2023 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] Nutrient-driven dedifferentiation of enteroendocrine cells promotes adaptive intestinal growth in Drosophila2023

    • 著者名/発表者名
      Nagai Hiroki、Nagai Luis Augusto Eijy、Tasaki Sohei、Nakato Ryuichiro、Umetsu Daiki、Kuranaga Erina、Miura Masayuki、Nakajima Yuichiro
    • 雑誌名

      Developmental Cell

      巻: 58 号: 18 ページ: 1764-1781.e10

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2023.08.022

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of neuronal tachykinin-like receptor at 86C in Drosophila disc repair via regulation of kynurenine metabolism2023

    • 著者名/発表者名
      Kashio Soshiro、Masuda Shu、Miura Masayuki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 9 ページ: 107553-107553

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.107553

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Caspase cleaves<i>Drosophila</i><scp>BubR1</scp>to modulate spindle assembly checkpoint function and lifespan of the organism2023

    • 著者名/発表者名
      Shinoda Natsuki、Horikoshi Misuzu、Taira Yusuke、Muramoto Masaya、Hirayama Shoshiro、Murata Shigeo、Miura Masayuki
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 290 号: 17 ページ: 4200-4223

    • DOI

      10.1111/febs.16811

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Damage sensing mediated by serine proteases Hayan and Persephone for Toll pathway activation in apoptosis-deficient flies2023

    • 著者名/発表者名
      Nakano Shotaro、Kashio Soshiro、Nishimura Kei、Takeishi Asuka、Kosakamoto Hina、Obata Fumiaki、Kuranaga Erina、Chihara Takahiro、Yamauchi Yoshio、Isobe Toshiaki、Miura Masayuki
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 19 号: 6 ページ: e1010761-e1010761

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1010761

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Methionine metabolism regulates pluripotent stem cell pluripotency and differentiation through zinc mobilization2022

    • 著者名/発表者名
      Sim Z.E, Enomoto T, Shiraki N, Furuta N, Kashio S, Kambe T. Tsuyama T. Arakawa A, Ozawa H. Yokoyama M, Miura M, Kume S
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 40 号: 3 ページ: 111120-111120

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.111120

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sensing of the non-essential amino acid tyrosine governs the response to protein restriction in Drosophila2022

    • 著者名/発表者名
      Kosakamoto Hina、Okamoto Naoki、Aikawa Hide、Sugiura Yuki、Suematsu Makoto、Niwa Ryusuke、Miura Masayuki、Obata Fumiaki
    • 雑誌名

      Nature Metabolism

      巻: 4 号: 7 ページ: 944-959

    • DOI

      10.1038/s42255-022-00608-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Remote solid cancers rewire hepatic nitrogen metabolism via host nicotinamide-N-methyltransferase2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Rin、Hojo Hiroaki、Takahashi Masatomo、Kashio Soshiro、Enya Sora、Nakao Motonao、Konishi Riyo、Yoda Mayuko、Harata Ayano、Hamanishi Junzo、Kawamoto Hiroshi、Mandai Masaki、Suzuki Yutaka、Miura Masayuki、Bamba Takeshi、Izumi Yoshihiro、Kawaoka Shinpei
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 3346-3346

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30926-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biosynthesis of S-adenosyl-methionine enhances aging-related defects in Drosophila oogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yoshiki、Kashio Soshiro、Murotomi Kazutoshi、Hino Shinjiro、Kang Woojin、Miyado Kenji、Nakao Mitsuyoshi、Miura Masayuki、Kobayashi Satoru、Namihira Masakazu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-022-09424-1

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Caspase-3 regulates ureteric branching in mice via cell migration2021

    • 著者名/発表者名
      Awazu Midori、Yamaguchi Yoshifumi、Nagata Michio、Miura Masayuki、Hida Mariko
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 559 ページ: 28-34

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.04.081

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hepatic resistance to cold ferroptosis in a mammalian hibernator Syrian hamster depends on effective storage of diet-derived α-tocopherol2021

    • 著者名/発表者名
      Anegawa Daisuke、Sugiura Yuki、Matsuoka Yuta、Sone Masamitsu、Shichiri Mototada、Otsuka Reo、Ishida Noriko、Yamada Ken-ichi、Suematsu Makoto、Miura Masayuki、Yamaguchi Yoshifumi
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 796-796

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02297-6

    • 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
  • [雑誌論文] Evidence for the involvement of caspases in establishing proper cerebrospinal fluid hydrodynamics2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Ayako、Kawata Daisuke、Shinotsuka Naomi、Yoshida Mariko、Yamaguchi Yoshifumi、Miura Masayuki
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 170 ページ: 145-153

    • DOI

      10.1016/j.neures.2020.12.006

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation of innate immunity during development induces unresolved dysbiotic inflammatory gut and shortens lifespan2021

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Kyoko、Oi Ayano、Kosakamoto Hina、Yamauchi Toshitaka、Kadoguchi Hibiki、Kuraishi Takayuki、Miura Masayuki、Obata Fumiaki
    • 雑誌名

      Disease Models & Mechanisms

      巻: 14 号: 9 ページ: 49103-49103

    • DOI

      10.1242/dmm.049103

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Non-lethal caspase activation in aged Drosophila olfactory neurons.2023

    • 著者名/発表者名
      M. Miura
    • 学会等名
      Japan Australia Meeting on Cell Death
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カスパーゼ生体機能の探索2023

    • 著者名/発表者名
      三浦正幸
    • 学会等名
      第31回日本Cell Death学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dual FRETシステムを基盤とした細胞内局所的カスパーゼ活性の解析2023

    • 著者名/発表者名
      平雄介、篠田夏樹、三浦正幸
    • 学会等名
      第75回日本細胞生物学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] カスパーゼは紡錘体チェックポイント構成因子BubR1を切断し, ショウジョウバエ個体の寿命を制限する2023

    • 著者名/発表者名
      篠田夏樹、堀越水涼、平雄介、村本雅哉、平山尚志郎、村田茂穂、三浦正幸
    • 学会等名
      第31回日本Cell Death学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 個体老化を制御する栄養感受性臨界期の存在2022

    • 著者名/発表者名
      三浦正幸
    • 学会等名
      第41回日本認知症学学術集会、第37回日本老年精神医学会合同開催
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アポトーシスにおける細胞内局所的カスパーゼ活性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      平雄介、篠田夏樹、三浦正幸
    • 学会等名
      第74回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 生体膜に限局した非細胞死性カスパーゼ反応場の発見とその機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      村本雅哉、花輪望未、篠田夏樹、三浦正幸
    • 学会等名
      第30回 日本Cell Death学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Genetic control of animal aging by amino acids metabolism2021

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Miura
    • 学会等名
      第44回日本基礎老化学会大会国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 代謝による個体老化の臨界期制御2021

    • 著者名/発表者名
      三浦正幸
    • 学会等名
      第64回日本神経化学会大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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