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2016 年度 実績報告書

飢餓時のタンパク質合成に及ぼす細胞内分解系オートファジーの役割

研究課題

研究課題/領域番号 26293060
研究機関東京大学

研究代表者

水島 昇  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10353434)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードオートファジー / 細胞内分解 / タンパク質合成
研究実績の概要

本研究課題では、栄養飢餓時に誘導されるオートファジーの代謝生理学的意義を哺乳動物で明らかにすることを目的としている。これまで、ポリソームプロファイリング法およびピューロマイシンの取り込みによる新規タンパク質合成率の解析から、オートファジー不全であるAtg5欠損肝で飢餓時のタンパク質合成が低下することを明らかにした。そこで、肝と脳において、オートファジー不全条件下で増減するタンパク質を、ジメチルラベル法を用いた質量分析法によって網羅的な相対定量解析を行った。肝臓においてはmRNA量との関係も調べた。肝では摂食条件と飢餓条件でそれぞれ5匹のマウスについてプロテオーム解析をしたところ、サンプル間クラスタリングできわめてよい再現性が得られた。さらに、クラスタの分離の程度からプロテオーム全体としては、栄養条件による差よりもATG5遺伝子の有無の影響が大きいことが判明した。ATG5欠損よって減少するタンパク質には脂質代謝系などが、増加するタンパク質には、既知の選択的基質やNrf2ターゲット因子に加えて、インターフェロン誘導性遺伝子が多く含まれていた。これらは全体的にmRNAレベルとよく相関していた。一方、飢餓時の組織内アミノ酸濃度には有意な差が見られなかった。従って、オートファジー不全によるタンパク質合成阻害は、材料としてのアミノ酸不足というより、オートファジー不全による代謝プログラムの変動による可能性が示唆された。また、同様の解析を大脳と小脳で行ったところ、異なるセットのタンパク質の蓄積がATG5欠損で観察された。大脳と小脳で共通して蓄積する因子は33同定されており、その多くは転写レベルとは相関が無かった。これらには新規基質の候補が含まれていると考えられた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] オートファジーと栄養遺伝子制御2016

    • 著者名/発表者名
      久万亜紀子、水島昇
    • 雑誌名

      実験医学(特集「栄養シグナル」)

      巻: 34 ページ: 2538-2544

  • [学会発表] オートファジーによる細胞内分解2016

    • 著者名/発表者名
      水島昇
    • 学会等名
      臨床アミノ酸研究会第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      味の素グループ高輪研修センター(東京都・港区)
    • 年月日
      2016-12-17
    • 招待講演
  • [学会発表] オートファジーによる細胞内分解2016

    • 著者名/発表者名
      水島昇
    • 学会等名
      35回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと(高知県・高知市)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 招待講演
  • [学会発表] オートファジーによる細胞内分解の意義2016

    • 著者名/発表者名
      水島昇
    • 学会等名
      第48回日本動脈硬化学会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2016-07-14
    • 招待講演
  • [学会発表] 可逆的オートファジー制御システムを利用した細胞内凝集2016

    • 著者名/発表者名
      守田啓悟、西村多喜、水島昇
    • 学会等名
      第68回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      京都メルさ(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-06-15 – 2016-06-17
  • [学会発表] オートファジーによる細胞内分解2016

    • 著者名/発表者名
      水島昇
    • 学会等名
      第57回日本臨床細胞学会総会(春期大会)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-05-29
    • 招待講演
  • [備考] 東京大学大学院医学系研究科分子生物学分野ホームページ

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/molbiol/

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公開日: 2018-01-16  

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