| 研究課題/領域番号 |
23K23870
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| 補助金の研究課題番号 |
22H02607 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43060:システムゲノム科学関連
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
松本 雅記 新潟大学, 医歯学系, 教授 (60380531)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 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 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2024年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2023年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | プロテオミクス / 細胞老化 / プロテオーム / ゲノム / 質量分析 / 老化 / 定量プロテオミクス / 機能プロテオミクス / タンパク質動態 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞老化を誘導・維持するメカニズムについては未解明の点が多く残されている。細胞老化を理解するためには生命現象の担い手であるタンパク質の量的・機能的情報の包括的取得が有効である。本研究では、独自に開発した次世代型定量プロテオミクスiMPAQT (in vitro proteome assisted MRM for protein absolute quantification) 法を発展させ、より高出力で機能的なプロテオーム情報が取得可能な解析基盤を構築し、老化細胞におけるプロテオーム状態の計測を行い、老化特異的な分子ネットワークの同定とそれに基づく検証実験により細胞老化の実体解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
細胞老化は、細胞分裂の停止に伴う恒久的な増殖停止状態であり、がん細胞の異常増殖を防ぐ「バリア」として機能する一方で、老化細胞が周囲の組織に悪影響を及ぼす要因ともなりうる。しかしながら、細胞老化そのものを誘導・維持するメカニズムについては、未解明な点が多く、その解明は老化細胞の除去や再プログラミング、さらには加齢関連疾患の予防や治療戦略において重要な課題である。
本研究では、これらの課題に取り組むため、タンパク質動態を定量的に計測可能な機能的プロテオーム解析基盤の構築と、それを用いた老化細胞における包括的なプロテオーム状態計測を計画した。
本年度は、これまでに構築したさまざまな機能プロテオーム解析技術を駆使して、異なる老化誘導モデルに対して多面的な老化細胞プロテオーム情報の取得を行なった。これらのデータの詳細な解析の結果、これらの異なる老化モデルに共通して、インターフェロン誘導タンパク質群の発現低下を見出した。この現象は、細胞老化が単なる細胞増殖停止にとどまらず、免疫応答の低下や抗ウイルス防御機構の破綻に関与する可能性を示唆している。そこで、正常細胞および老化細胞においてIFN-γ (インターフェロンガンマ) 刺激応答を調べたところ、老化細胞においても正常なシグナル伝達とそれに伴うIRF1 (Interferon Regulatory Factor 1) のmRNA発現誘導が認められた。そこで正常および老化細胞を対象にIFN-γ刺激下でのプロテオーム解析を行なったところ、IRF1タンパク質レベルの発現が顕著に抑制されていることが明らかになった。さらに、タンパク質分解の抑制はこの老化細胞におけるIRF1の発現低下をキャンセルできず、転写以降のタンパク質合成過程に何かしらの違いがあることが示唆された。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度も当初計画していた全ての実験を滞りなく実施することができ、多数の新たな知見を得ることができた。特に、細胞老化に伴うプロテオームの動態変化に関する多面的な解析により、老化細胞が特異的に示すインターフェロン応答の異常が明らかになった。この発見は、これまで見過ごされがちであった老化細胞の特徴の一つであり、老化の進行過程や老化細胞が周囲の組織に与える影響を理解する上で重要な意義を持つものである。さらに、得られたデータからは、老化細胞におけるシグナル伝達経路の再編成や、代謝状態の変化、免疫応答の調節異常が示唆されており、これらが老化細胞の生存や排除機構にどのように関与しているかを解明するための基盤を整備することに成功した。今後、これらの新規発見に基づき、老化細胞の特徴的なプロテオームプロファイルを分子レベルでさらに詳細に解析し、老化に伴う疾患の予防や治療に向けた新たなアプローチの開発に取り組む予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度も当初計画していた全ての実験を滞りなく実施することができ、多数の新たな知見を得ることができた。特に、細胞老化に伴うプロテオームの動態変化に関する多面的な解析により、老化細胞が特異的に示すインターフェロン応答の異常が明らかになった。この発見は、これまで見過ごされがちであった老化細胞の特徴の一つであり、老化の進行過程や老化細胞が周囲の組織に与える影響を理解する上で重要な意義を持つものである。さらに、得られたデータからは、老化細胞におけるシグナル伝達経路の再編成や、代謝状態の変化、免疫応答の調節異常が示唆されており、これらが老化細胞の生存や排除機構にどのように関与しているかを解明するための基盤を整備することに成功した。
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