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タンパク質飢餓への適応を可能とするチロシンセンシングの分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K20731
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0801:薬学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

小坂元 陽奈  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (50962908)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード栄養応答 / アミノ酸感知 / チロシン / ショウジョウバエ / 核内受容体 / スプライシング / アミノ酸
研究開始時の研究の概要

本研究ではチロシンセンサーとしての可能性を見出したオーファン核内受容体のATF4活性化への寄与を検証し、機能解析を行うとともに、センシングに関与する因子をスクリーニングによって網羅的に探索する。ショウジョウバエを用いた遺伝学的操作に加え、マウス前脂肪細胞(3T3-L1細胞)を用いたスクリーニングや生化学的手法を融合させることで、チロシンがもたらす栄養応答メカニズムの全貌を解明する。

研究成果の概要

本研究では、アミノ酸の一つであるチロシンをショウジョウバエが認識し、その欠乏に適応するメカニズムの解明を目指した。未知のチロシン感知機構の解明のため、チロシンに結合することが予測された核内受容体に着目し、リガンド結合解析や生理的機能の解析を介して、チロシン応答に対する寄与を明らかにした。また、哺乳類細胞を用いたスクリーニングにより、新たにスプライシングファクターがチロシン感知に関与する可能性を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、これまでほとんど知られてこなかった生体内でのアミノ酸認識から端を発する栄養応答機構について、新たな知見を得ることができた。栄養応答の破綻は代謝疾患やがんの悪性度、老化といった広範な生理状態あるいは病態に影響を及ぼす。重要性が見過ごされていたチロシンという非必須アミノ酸が持つ、隠れた生理作用やその作用機序の解明は、健康長寿社会の実現に資する可能性が期待される。

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

    (13件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [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] 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] Epidermal tyrosine catabolism is critical for metabolic homeostasis and survival against high-protein diets in Drosophila2023

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

      BioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2023.04.20.537645

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The essential function of a nonessential amino acid as an indicator of protein satiety2024

    • 著者名/発表者名
      Hina Kosakamoto
    • 学会等名
      International Day of Women and Girls in Science Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Early-life amino acid sensing for lifespan regulation in Drosophila2024

    • 著者名/発表者名
      Hina Kosakamoto
    • 学会等名
      Dietology Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tyrosine sensing regulates adaptation to changing protein environments in Drosophila2023

    • 著者名/発表者名
      Hina Kosakamoto, Naoki Okamoto, Ryusuke Niwa, Masayuki Miura, and Fumiaki Obata
    • 学会等名
      Mechanisms of Metabolic Signaling
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-essential amino acid tyrosine regulates organismal lifespan and feeding behaviour2023

    • 著者名/発表者名
      Hina Kosakamoto, Fumiaki Obata
    • 学会等名
      第6回アジア太平洋ショウジョウバエ学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非必須アミノ酸チロシンの感知による栄養シグナル制御2023

    • 著者名/発表者名
      小坂元 陽奈
    • 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 2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Adaptive responses to protein restriction governed by nonessential amino acid tyrosine in Drosophila larvae2022

    • 著者名/発表者名
      Hina Kosakamoto, Naoki Okamoto, Ryusuke Niwa, Masayuki Miura, and Fumiaki Obata
    • 学会等名
      55th Annual Meeting of the Japanese Society for Developmental Biology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Sensing of the non-essential amino acid tyrosine governs the response to dietary protein intake in Drosophila2022

    • 著者名/発表者名
      Hina Kosakamoto, Naoki Okamoto, Ryusuke Niwa, Masayuki Miura, and Fumiaki Obata
    • 学会等名
      第15回日本ショウジョウバエ研究集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Sensing of the non-essential amino acid tyrosine governs the response to dietary protein intake in Drosophila2022

    • 著者名/発表者名
      Hina Kosakamoto, Naoki Okamoto, Ryusuke Niwa, Masayuki Miura, and Fumiaki Obata
    • 学会等名
      Sensing of the non19th International Congress of Developmental Biology-essential amino acid tyrosine governs the response to dietary protein intake in Drosophila
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] チロシン感知が可能とするタンパク質飢餓をしのぐ適応応答2022

    • 著者名/発表者名
      小坂元 陽奈
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-09-01   更新日: 2025-01-30  

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