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高精度寿命予測と単一線虫マルチオミクスによる線虫の寿命個体差が生じる分子機構解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K14784
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分38030:応用生物化学関連
研究機関九州大学

研究代表者

油屋 駿介  九州大学, 生体防御医学研究所, 学術研究員 (10846447)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2023年度)
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)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードマルチオミクス解析 / プロテオミクス / C. elegans / Caenorhabditis elegans / 寿命 / Aging / 線虫C. elegans / 代謝適応
研究開始時の研究の概要

線虫C. elegansは寿命研究のモデル生物であり、これまで寿命に関わる重要な遺伝子や環境要因が多く決定されてきた。一方、線虫では遺伝型や環境が全く同一であっても寿命は個体間で20日程度異なる。しかし、このような個体間での寿命の差を引き起こす要因は明らかになっていない。本研究では、線虫の寿命予測と単一線虫マルチオミクス解析を組み合わせることで、同一環境・同一遺伝型の線虫において寿命の差異が起きる分子メカニズムを解明することを目指す。

研究実績の概要

本研究では単一線虫マルチオミクス解析と行動解析に基づく寿命予測を組み合わせて、同一環境・同一遺伝型線虫で寿命の差異が起きる分子メカニズムを明らかにすることを目指す。本年度は (1) 単一線虫のマルチオミクスサンプル調製法の構築 (2) 単一線虫の経時的マルチオミクス解析による加齢機構の解析 (3)表現型情報を取得するための顕微鏡システムの構築 を行った。
(1) 単一線虫のマルチオミクスサンプル調製法の構築:前年度に引き続き、サンプル調製溶媒の微量化を行うことで単一線虫のマルチオミクスサンプル調製法を構築した。脂質分析時の懸濁溶媒を変更することで、従来より中性脂質をよりよいピーク形状で保持できるようになった。
(2) 単一線虫の経時的マルチオミクス解析による加齢機構の解析:単一線虫を加齢に従って経時的にサンプリングし、マルチオミクス解析を行うことで単一線虫から既知の加齢に関する分子群が検出できるかを確認した。加齢に伴い、代謝・発現タンパク質のプロファイルは大きく変動しており、加齢の影響をマルチオミクス解析でとらえられることが示された。また、寿命の後半には個体間の差がより大きくなっており、寿命後半の個体を多数分析することで、加齢プロセスをpseudotimeで解析できることが示唆された。
(3) 表現型情報を取得するための顕微鏡システムの構築:3Dプリンターとラズベリーパイを用いてより簡便・長期間に安定してデータを取得するための観察システムのための試作品を作成した。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Produced β-hydroxybutyrate after β-hydroxy-β-methylbutyrate (HMB) administration may contribute HMB function in mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeda K#, Takahashi M#, Aburaya S, Harada D, Ikeda M, Kitagawa Y, Soma Y, Izumi Y, Bamba T, Furuse M*.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Rep.

      巻: 27 ページ: 101097-101097

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2021.101097

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis induces entero-hepatic metabolic derangements with alteration of gut microbiota in a type 2 diabetes mouse model.2021

    • 著者名/発表者名
      Kashiwagi Y#, Aburaya S#, Sugiyama N#, Narukawa Y, Sakamoto Y, Takahashi M, Uemura H, Yamashita R, Tominaga S, Hayashi S, Nozaki T, Yamada S, Izumi Y, Kashiwagi A, Bamba T, Ishihama Y, Murakami S*.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 11(1) 号: 1 ページ: 18398-18398

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97868-2

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Peptide barcoding for one-pot evaluation of sequence?function relationships of nanobodies2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki Yusei、Aoki Wataru、Miyazaki Takumi、Aburaya Shunsuke、Ohtani Yuta、Kajiwara Kaho、Koike Naoki、Minakuchi Hiroyoshi、Miura Natsuko、Kadonosono Tetsuya、Ueda Mitsuyoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 21516-21516

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01019-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 線虫Caenorhabditis elegansの神経細胞種特異的なプロテオミクス解析2021

    • 著者名/発表者名
      油屋 駿介, 山内 悠至, 馬場 健史, 植田 充美, 青木 航
    • 学会等名
      第73回 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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