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個体老化・加齢関連疾患の理解を目指した変性タンパク質アトラスマップの構築

研究課題

研究課題/領域番号 22K19398
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分48:生体の構造と機能およびその関連分野
研究機関金沢大学

研究代表者

城村 由和  金沢大学, がん進展制御研究所, 教授 (40616322)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード細胞老化 / 個体老化 / プロテオスタシス / 神経変性疾患 / 老化 / 神経細胞 / がん
研究開始時の研究の概要

本研究は、LONRFファミリーの多様な変性タンパク質を認識する個性的なタンパク質特性を利用することで、個体老化・加齢関連疾患において蓄積する変性した異常タンパク質群を網羅的に同定・定量し、各臓器の変性タンパク質アトラスマップを構築することを目的とする。このアトラスマップが構築できれば、加齢に伴う臓器ごとのプロテオスタシス機能低下の遷移を明らかにできるとともに、臓器・疾患特異的な異常タンパク質の同定にもつながることで、これまで不明であった個体老化・加齢関連疾患に伴うプロテオスタシス機能低下のメカニズムの解明や新たなプロテオスタシスを標的とした創薬開発への足掛かりとなることが期待できる。

研究成果の概要

プロテオスタシス破綻に伴う変性した異常タンパク質の蓄積が個体老化・加齢関連疾患発症の鍵の一つであることは間違いないが、なぜ加齢に伴いプロテオスタシス機能が低下するのかについては不明な点が多い。さらに重要なことに、一部の遺伝子変異を伴う神経変性疾患等を除いて、どのようなタンパク質が個体老化・加齢性疾患発症に伴い変性して異常に蓄積しているかに関する網羅的・統合的な解析は全く行われていない。
本研究では、、応募者らが見出したLONRF2の多様な変性タンパク質を認識する個性的なタンパク質特性を利用することで、個体老化・加齢関連疾患において蓄積する変性した異常タンパク質群をすることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、変性タンパク質を網羅的に同定するためのプラットフォームを構築することができたことにより、神経変性疾患を含めた加齢性関連疾患に関与する新しい原因遺伝子の同定につながる可能性も考えられる。また、将来的には構築したプラットフォームを基に作製する変性タンパク質アトラスマップと一細胞マウスアトラスなどの網羅的遺伝子発現データを組み合わせた機械学習などの生物計算学的解析により、各臓器・細胞種ごとの加齢に伴うプロテオスタシス破綻の遷移状態を描写することも可能となり、これまでにないプロテオスタシスを標的とした老化制御法の考案につながる。

報告書

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

    (18件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 10件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Autophagy Inhibition?induced Cytosolic DNA Sensing Combined with Differentiation Therapy Induces Irreversible Myeloid Differentiation in Leukemia Cells2024

    • 著者名/発表者名
      Baba Tomohisa、Tomaru Utano、Hirao Atsushi、Mukaida Naofumi、Johmura Yoshikazu
    • 雑誌名

      Cancer Research Communications

      巻: 4 号: 3 ページ: 849-860

    • DOI

      10.1158/2767-9764.crc-23-0507

    • 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] Plasma membrane damage limits replicative lifespan in yeast and induces premature senescence in human fibroblasts2024

    • 著者名/発表者名
      Suda Kojiro、Moriyama Yohsuke、Razali Nurhanani、Chiu Yatzu、Masukagami Yumiko、Nishimura Koutarou、Barbee Hunter、Takase Hiroshi、Sugiyama Shinju、Yamazaki Yuta、Sato Yoshikatsu、Higashiyama Tetsuya、Johmura Yoshikazu、Nakanishi Makoto、Kono Keiko
    • 雑誌名

      Nature Aging

      巻: 4 号: 3 ページ: 319-335

    • DOI

      10.1038/s43587-024-00575-6

    • 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] LONRF2 is a protein quality control ubiquitin ligase whose deficiency causes late-onset neurological deficits2023

    • 著者名/発表者名
      Li Dan、Johmura Yoshikazu、Morimoto Satoru et al.
    • 雑誌名

      Nature Aging

      巻: 3 号: 8 ページ: 1001-1019

    • DOI

      10.1038/s43587-023-00464-4

    • 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] In vivo dynamics of senescence in rhabdomyolysis-induced acute kidney injury2023

    • 著者名/発表者名
      Harris Alexander S.、Aratani Sae、Johmura Yoshikazu、Suzuki Narumi、Dan Li、Nakanishi Makoto
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 673 ページ: 121-130

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.06.046

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The chemotherapeutic drug doxorubicin does not exacerbate p16Ink4a-positive senescent cell accumulation and cardiometabolic disease development in young adult female LDLR-deficient mice2023

    • 著者名/発表者名
      Postmus Andrea C.、Kruit Janine K.、Eilers Roos E.、Havinga Rick、Koster Mirjam H.、Johmura Yoshikazu、Nakanishi Makoto、van de Sluis Bart、Jonker Johan W.
    • 雑誌名

      Toxicology and Applied Pharmacology

      巻: 468 ページ: 116531-116531

    • DOI

      10.1016/j.taap.2023.116531

    • 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] Transcriptomic characterization of Lonrf1 at the single-cell level under pathophysiological conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Li Dan、Wang Teh-Wei、Aratani Sae、Omori Satotaka、Tamatani Maho、Johmura Yoshikazu、Nakanishi Makoto
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: - 号: 6 ページ: 459-469

    • DOI

      10.1093/jb/mvad021

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] がん間質中の老化細胞の同定と性状解析2023

    • 著者名/発表者名
      城村由和
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 老化細胞の一細胞遺伝子発現解析による加齢に伴うがんの悪性進展機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      城村由和
    • 学会等名
      第10回JCRベーシックリサーチカンファレンス
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of the dynamics, origin, and properties of senescent cells induced during tissue damage2023

    • 著者名/発表者名
      Nakano Y, Johmura Y
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 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] In Vivo Lineage Tracing of p16-expressing Senescent Cells in Acute Liver Injury2023

    • 著者名/発表者名
      Nakano Y, Zhang Z, Kumamoto S, Johmura Y
    • 学会等名
      第18回生命医科学研究所ネットワーク国際シンポジウム
    • 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] 細胞老化を標的とした先進的な健康寿命延伸法の創出を目指して2023

    • 著者名/発表者名
      城村由和
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Autophagy inhibitors cooperate to induce an irreversible myeloid differentiation in AML differentiation therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Baba T, Johmura Y
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pre-existed Senescent Fibroblasts in aged bladder create tumor permissive niche2023

    • 著者名/発表者名
      Johmura Y
    • 学会等名
      The 11th KUCRI-FUSCC Joint Symposium on Tumor Biology 2023
    • 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] Developing the approaches to treat aging and chronic inflammatory diseases by targeting senescent cells2023

    • 著者名/発表者名
      Johmura Y
    • 学会等名
      India - Japan Cancer Symposium International Symposium on Tumor Biology in Kanazawa 2023 Kanazawa University SAKIGAKE Symposium
    • 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] ユビキチンリガーゼLONRF2による変性タンパク質分解を介したプロテオスタシス制御2023

    • 著者名/発表者名
      城村由和
    • 学会等名
      第75回日本細胞生物学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 変性タンパク質選択的ユビキチンリガーゼLONRF2の欠損は加齢性神経変性を引き起こす2023

    • 著者名/発表者名
      城村由和
    • 学会等名
      第23回日本抗加齢医学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 実験医学 41(15)2023

    • 著者名/発表者名
      大森 徳貴 城村 由和
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758104135
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 神経変性疾患の原因となる異常タンパク質の分解を誘導する酵素を同定 ―神経変性疾患治療への応用―

    • URL

      https://www.kanazawa-u.ac.jp/rd/127647

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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