| 研究課題/領域番号 |
17K07764
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| 研究機関 | 横浜市立大学 |
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研究代表者 |
藤井 道彦 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 教授 (80285155)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | aging / C. elegans |
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| 研究実績の概要 |
酸素は多くの生物の生存に必須であるが、酸素の一部は代謝の過程で活性酸素へと変わる。私たちは、モデル生物の線虫Caenorhabditis elegans、酵母Saccharomyces cerevisiae、哺乳動物培養細胞を用いて活性酸素感受性に変化を示す突然変異体を取得し、その解析を行ってきた。本年度の研究では、線虫C. elegans突然変異体や遺伝子改変体の寿命の測定、および活性酸素感受性の測定を行った。
＜課題１＞活性酸素の老化調節機構の解明
遺伝子改変体については、oxy-4、oxy-5、rad-8遺伝子の過剰発現体が取得されていたので、それらの寿命測定や活性酸素感受性測定を行った。野生型と比較して、寿命延長効果や活性酸素抵抗性が見られることもあったが、実験ごとの変動が大きく、結論を出すには至っていない。また、各遺伝子につき複数の安定発現株を取得し、その寿命や活性酸素感受性を測定したが、それらの発現株間にも差が見られ、遺伝子の挿入部位の違いが影響していると考えられた。
＜課題2＞活性酸素高感受性変異体oxy-7の原因遺伝子の解析
突然変異体oxy-7の原因遺伝子を同定した。（以前は、oxy-8と記述していたが、以降、oxy-7に変更する。）酸素濃度を変化させ（１％と２１％）、oxy-7の寿命を測定した。oxy-7は２１％酸素下では寿命が短縮するが、１％酸素下ではその短縮が軽減された。したがって、oxy-7の寿命短縮には酸化ストレスが関与することが示された。現在、実験を繰り返し、再現性の確認を行っている。加えて、Feeding RNAi 法を用いて、oxy-7遺伝子をノックダウンし、活性酸素感受性を測定した。コントロールの空ベクターと比較し、有意な差は検出されなかった。ノックダウンの効率が十分でないことが原因と考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
実験作業そのものは、おおむね順調に進めることができた。必ずしも期待した通りの結果が得られなかったものもあるが、想定される範囲内であり、引き続き実験を進めたい。
今年度の成果として、特に、oxy-7突然変異体の寿命解析では重要な結果が得られつつある。oxy-7の寿命は通常酸素下で野生株と比較し短縮するが、低濃度酸素下で培養することで、短縮の度合いが小さくなった。このことから、oxy-7の短寿命の原因は酸化ストレスであると考えられた。現在、oxy-7の寿命解析を繰り返している。
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| 今後の研究の推進方策 |
上述したように、本研究課題の研究方針に大きな変更はない。
当初の予定通り、本年度よりoxy-7突然変異体および同遺伝子の解析を本格的に開始する。oxy-7突然変異体の寿命解析を終了させるとともに、様々な金属イオンへの感受性を測定する。また、培地中の種々の金属イオンを添加し、金属イオンと活性酸素感受性制御の関係をC. elegansにおいて調べる。活性酸素の蛍光指示薬を使って、oxy-7の活性酸素の生成レベルを野生型N2と比較する。また、酵母Saccharomyces cerevisiaeに、線虫oxy-7遺伝子を強制発現させ、その機能解析を開始する。特に金属イオンと活性酸素の制御機構について新たな知見が得られることを期待している。
これらに加えて、本年度から、人々の健康増進に有用な機能性物質の探索を開始する。機能性物質のソースとして、インド亜大陸の伝統医学であるアーユルヴェーダで使用される多数の薬草を用いる。それらより抽出液を作成し、有用な物質のスクリーニングを行う。特に、老化防止につながるような物質の発見を期待している
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| 次年度使用額が生じた理由 |
C. elgansの活性酸素感受性や寿命の測定で、種々の金属イオン、特に鉄イオンの関与を調べる実験を計画していたが、若干ではあるが遅れ、今年度に実験がずれ込んだため。現在、これらの実験を進める準備をしており、準備が整い次第開始する。
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