| 研究課題/領域番号 |
21K14742
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 甲南大学 |
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研究代表者 |
松本 咲 甲南大学, 先端生命工学研究所, 特任教員(助教) (50850822)
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| 研究期間 (年度) |
2021-02-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 老化 / 翻訳 / RNA高次構造 / 細胞老化 / 核酸非標準構造 / グアニン四重らせん / 分子クラウディング / RNA構造 / 核酸非二重らせん構造 / 遺伝子発現 / 定量的解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、老化による細胞内の化学環境の変化が細胞機能に及ぼす影響を、核酸の構造及び熱的安定性から定量的に理解することを目指す。具体的には、外部刺激による影響をより受けやすいと考えられる細胞質の環境変化と、それに応じて変化するであろうRNAの構造および熱安定性の変化によって制御される翻訳反応の機構を定量的に解析する。
これにより、細胞の大きさの制御メカニズムや細胞老化メカニズムの解明が期待できる。また、周辺環境を変化させることにより核酸の構造を制御することができれば、従来の核酸を標的とした創薬とは異なる老化関連疾患の治療戦略の確立が期待できる。
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| 研究実績の概要 |
細胞の大きさは細胞機能を維持するために厳密に制御されている。その一方で、がん細胞では小さく、老化細胞では大きくなる。近年、細胞を肥大化させると、細胞内遺伝子発現が変化し、老化細胞様の形質が発現することが報告された。また、老化による細胞の肥大化により、細胞質の濃度が低下することも示唆されている。細胞が自身の大きさを制御するメカニズムや細胞老化メカニズムの解明は、老化関連疾患治療戦略の確立に必須であるものの、細胞内環境の変化が遺伝子発現に及ぼす影響については未だ理解されていない。
本研究では、細胞サイズの変化による細胞質の分子環境の変化が遺伝子発現に及ぼす影響を、核酸の構造および熱安定性から定量的に理解することを目指す。そのため、下記の２ステップに分けて研究を行う。（１）In vitroにおける分子クラウディングが翻訳に及ぼす影響を明らかにする。（２）老化細胞における核酸構造による翻訳制御機構を明らかにする。
令和４年度までに（１）および（２）について検討した。（２）において、老化が進むにつれて導入したDNAから転写されるRNAが形成する高次構造に寄らず、翻訳効率の低下が観測され、安定な構造を形成するRNAほどその翻訳効率が低下することを明らかにした。そこで、令和５年度は細胞内の混み合い度合いや塩濃度などの化学環境の変化について詳細に調べ、翻訳効率の低下との関連について考察した。
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