アミノ酸による細胞応答経路の解析

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K07752
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 高原 照直 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (90708059)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: アミノ酸 / カルシウム / mTOR / mTORC1 / TSC2

研究成果の概要

本研究課題は、アミノ酸に応答経路として知られるmechanistic target of rapamycin complex1 (mTORC1)経路におけるカルシウムシグナルの役割について解析した。その結果、アミノ酸投与に付随して起こる細胞内カルシウム濃度の上昇が重要であることが判明した。さらに、このカルシウム濃度変動がどのようにしてmTORC1経路を調節しているかについて解析した。その結果、カルシウム濃度上昇はカルモジュリン (CaM)により感知され、CaMがmTORC1経路上流のTSC2に結合してmTORC1活性を調節するという新しい制御経路の存在が示唆された。

自由記述の分野

分子細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞はアミノ酸等の細胞内外の状況に応じて、適切な応答をすることが必要であり、細胞内ホメオスタシス維持の破綻は糖尿病などの代謝性疾患や発がんなどと密接に関わることが明らかになってきている。細胞内シグナル伝達因子であるmechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1）は、細胞内の異化・同化を制御する中心因子である。本研究では、カルシウムシグナルがmTORC1活性の調節に関わること、またその仕組みの一端を明らかにした。この知見からカルシウム量に応じてmTORC1活性が厳密に制御されることが重要であることが示唆された。