| 研究課題/領域番号 |
23K05677
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43030:機能生物化学関連
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
行木 信一 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (80302959)
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| 研究分担者 |
柴田 淳史 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (30707633)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 翻訳停滞解消因子 / リボソーム / 活性酸素種 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
翻訳停滞とは，翻訳中にリボソームがmRNA上で停滞して蛋白質合成が滞る状態を指す。ミトコンドリアの翻訳系には，2種類の翻訳停滞解消因子「C12orf65」および「ICT1」が必ず存在するが，長らくC12orf65とICT1の機能的差異については不明であった。申請者は出芽酵母を用いた実験により，C12orf65が「リボソーム結合性抗生物質による翻訳停滞」の解消に必須であることを明らかにした。本研究では，ミトコンドリアにとって内在的リスク因子である酸化ストレスに着目し，酸化ストレスに対するミトコンドリア翻訳停滞解消システムの役割の解明を行う。
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| 研究実績の概要 |
「翻訳停滞」とは，翻訳中にリボソームがmRNA上で停滞して蛋白質合成が滞る状態を指す。ミトコンドリアの翻訳系には，2種類の翻訳停滞解消因子「C12orf65」および「ICT1」が必ず存在するが，長らくC12orf65とICT1の機能的差異については不明であった。我々は出芽酵母を用いた実験により，C12orf65が「リボソーム結合性抗生物質による翻訳停滞」の解消に必須であることを明らかにした。一方，予備的実験で，特定の欠損株が酸化ストレスに著しく感受性が高いことを発見した。
本研究の目的は，酵母において，酸化ストレス下で生じるミトコンドリアの翻訳停滞状態を具体的に明らかにし，さらに，酸化ストレス下で翻訳停滞解消が不全な場合，ミトコンドリアおよび細胞にどのような応答が生じるかを調べることで，酸化ストレスに対するミトコンドリア翻訳停滞解消システムの役割を解明することである。
初年度に分担者の所属が変更となり，それに伴う研究室の引っ越しのため，リボソームプロファイリング関連の実験に遅延が現在も生じている。初年度はミトコンドリア特性に対するフローサイトメトリー解析を中心に行った。この初年度の結果によって，現在の過酸化水素による酸化ストレスでは，予想以上に死菌が生じていることが判明した。本年度は，死菌はできるだけ生じず，欠損株の増殖能が有意に低下する過酸化水素濃度の決定，および，蛍光観察によるミトコンドリアの形態観察を行った。その結果，過酸化水素の濃度を，昨年度使用した濃度の約1/10程度にすると適切であることがわかった。また，このストレス条件下において，欠損株由来のミトコンドリアの形態が棒状になる傾向があることが示された。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
3: やや遅れている
理由
初年度に，分担者の所属が変更になり，それに伴う研究室の引っ越しのため，リボソームプロファイリング関連の実験に遅延が現在も生じている。現在，YPD培養条件下の酵母からのミトコンドリアタンパク質の調製条件の検討を行っている。フローサイトメトリー解析およびミトコンドリアの形状観察は順調である。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度は，YPD培養条件下の酵母からのミトコンドリアタンパク質の調製条件の検討を精密に行う。また，リボソームプロファイリングの実験と平行して，SWATH法によるプロテオーム解析を試みる。
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