| 研究課題/領域番号 |
22KJ0156
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| 補助金の研究課題番号 |
21J00143 (2021-2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2021-2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分42040:実験動物学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
谷 春菜 東北大学, 加齢医学研究所, 特別研究員(PD) (70930303)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ミトコンドリア / ミトコンドリアゲノム / タンパク質翻訳 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ミトコンドリアゲノム(mtDNA)は電子伝達系に必須な遺伝子群をコードしており、これらの翻訳は全てmtDNAに由来するミトコンドリアtRNA(mt-tRNA)により行われる。mt-tRNAに生じる点変異は多様な疾患に認められるため、ミトコンドリアタンパク質翻訳の破綻がミトコンドリア関連疾患の主要因であると考えられる。しかし、個体におけるミトコンドリアタンパク質翻訳解析は技術的に困難であり、mt-tRNA点変異に起因する疾患発症の分子機構は不明である。本研究は、個体レベルでのミトコンドリアタンパク質翻訳の可視化ツールを開発し、mt-tRNA点変異によるタンパク質翻訳障害の分子機構の解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
ミトコンドリアゲノム (mtDNA) は電子伝達系に必須な遺伝子群をコードしており、これらの翻訳は全てmtDNAに由来するミトコンドリアtRNA (mt-tRNA) により行われる。このようなミトコンドリア内特異的なタンパク質翻訳が破綻すると、ミトコンドリア機能低下を介して様々な疾患の要因となる。しかし、個体におけるミトコンドリアタンパク質翻訳解析は技術的に困難であり、かつ、ミトコンドリア翻訳を標的とする治療法や治療薬は開発されていない。したがって本研究では、ミトコンドリアタンパク質翻訳を可視化する新規ツールの開発により、ミトコンドリアゲノムに生じる病原性変異によるタンパク質翻訳障害の分子機構を明らかにする事を目的とした。
前年度までは、ミトコンドリアタンパク質翻訳の可視化ツール案として、非典型アミノ酸メチオニンアナログを取り込むことができる変異型Methionyl-tRNA synthetase (MARS)に着目し、変異型MARSをミトコンドリアに局在させることでミトコンドリアタンパク質翻訳をモニタリングする方法、および、ミトコンドリアに選択的に集積する特性を持つことでしられているカチオン性分子とPuromycinからなる化合物の投与による可視化方法の2つを着想し、条件検討を重ねてきた。
最終年度は、前年度に引き続き上記のミトコンドリアタンパク質翻訳の可視化ツール2種の最適化を目指し添加条件の検討を続けたが、いずれも一部はミトコンドリアに局在することが確認されたものの、再現性を持って定量的にミトコンドリアタンパク翻訳を評価しうるレベルには達さないと結論した。したがって、現在は異なるミトコンドリア送達分子ととPuromycinを組み合わせた新たな化合物を合成し、新規化合物によるミトコンドリアタンパク質翻訳解析に向けた有用性を確かめている。
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