2021 年度研究成果報告書

細胞成長を司るTORC1の活性化を誘導するアミノ酸感知システムの包括的理解

研究課題

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研究課題/領域番号	18K06111
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分43030:機能生物化学関連
研究機関	大阪大学
研究代表者	荒木保弘大阪大学, 歯学研究科, 助教 (60345254)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード	酵母 / TORC1 / アミノ酸 / 細胞成長 / 栄養増殖 / リン酸化修飾
研究成果の概要	栄養源に応じた増殖と成長の制御因子としてのTORC1の機能は真核生物において進化的に保存されている。一方で栄養素によるTORC1の活性化機構、リン酸化酵素TORC1の基質の同定、という最も重要な課題が残っている。生化学的解析と細胞生物学的解析を組み合わせることにより、セリン合成経路の第一段階を触媒する酵素をTORC1相互作用因子として同定した。さらにTORC1が増殖に必要な細胞内セリン濃度の維持に必要であること、この酵素は活性化経路特異的なTORC1の基質であることを見出した。本研究により既知の生体内高分子に加え、TORC1がアミノ酸の生合成を直接制御していることが明らかとなった。
自由記述の分野	栄養源に依存した細胞応答とその制御機構
研究成果の学術的意義や社会的意義	二つのTORC1活性化経路の上流に位置するアミノ酸の分類、経路特異的なTORC1の基質の単離といった本研究の成果は、TORC1活性化の分子機構、特に多様なアミノ酸センシング機構の解明の礎になると考える。またTORC1の特異的阻害剤であるラパマイシンは免疫抑制効果、抗がん剤効果、寿命延長効果などの薬理作用があり、様々な疾患の治療薬として用いられているがその副作用が問題となっている。将来的に、本研究はこれら生命現象のメカニズムの理解に留まらず、更なる精緻な治療法の開発の基盤となることが期待される。