2012 Fiscal Year Annual Research Report
Crosstalk of transcriptional status and amino acid metabolism
| Project Area | Crosstalk of transcriptional control and energy pathways by hub metabolites |
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| Project/Area Number |
23116004
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
深水 昭吉 筑波大学, 生命環境系, 教授 (60199172)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 秀和 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (90450402)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 転写 / 線虫 / メチル化 / -adenosylmethionine / メチオニン代謝 / ストレス耐性 / 老化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成24年度は、メチオニン代謝経路の制御、および老化と代謝産物のクロストーク制御機構の解明を目的として、以下の解析を行った。
１．栄養・食餌、ストレスによるアミノ酸代謝とメチル化修飾への影響#8232;：線虫を糖・アミノ酸・脂肪・核酸・ビタミン 類で構成された合成食餌で飼育し、栄養素変化がヒストンのリジン残基メチル化に及ぼす影響について、生化学的手法を用いた解析を行った。その結果、 メチオニン量の変化がヒストンの特定の残基のメチル化を減弱させることを明らかにした。また、このメチル化の減弱は、メチオニンやSAMの添加で回復することを示した。
２．転写因子によるメチオニン代謝の制御：SAM合成酵素sams-1は、メチオニン代謝経路の律速酵素の一つのため、その遺伝子の転写制御はSAM合成に密接にリンクする。そこで、sams-1遺伝子プ ロモーターをGFPレポーター遺伝子に連結した融合遺伝子を線虫に導入し、スクリーニング系を確立した。さらに、約600個の転写因子ノックダウンライブラリーを作製し、フィーディング法を用いたノックダウンスクリーニングを行った。その結果、sams-1遺伝子の発現を制御する２つの転写因子を同定した。
#8232;３．メタボローム解析と老化に伴い変化する代謝産物の機能と制御：線虫の老化に伴い変化する代謝産物を同定するため、野生型および遺伝的に生殖巣を形成しない変異体（glp-1変異体）を入手した。寿命などの老化関連要因について解析を行い、メタボローム解析に用いる線虫の時期などを詳細に決定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
線虫のDNA結合モチーフを持つ因子・約600個について、ノックダウンスクリーニング用ライブラリーを構築することができた。また、これを用いて、実際にスクリーニングを行い、ポジティブ因子を同定した意義は大きいと考える。今後はこの結果を糸口に研究を展開させていくことが期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２３年度から引き続き行ってきたノックダウンスクリーニング、線虫変異体の表現型解析、生化学的・分析化学的解析について、実験ツールの整備を終え、基礎的データを得ることができた。今後はこれらを駆使して、更なる研究の発展が期待される。特に線虫を用いたメタボローム解析においては、代謝物量変化を起点とした老化研究が展開できるものと考える。
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