核-ミトコンドリア翻訳バランスによる老化・寿命の調節とミトコンドリアヌクレオイド

本研究の学問的な問いは、「核ＤＮＡの翻訳機構とミトコンドリアＤＮＡ翻訳機構とのバランスが破綻する事で生じる老化や寿命の短縮や延伸といった変化にミトコンドリアＤＮＡのヌクレオイド構造が関与しているのか」である。令和４年度に研究実施計画に示した各項目について実施した内容及び明らかになった内容を以下に示す。1.キイロショウジョウバエ由来のＳ２細胞を用いた核の翻訳関連遺伝子（対象遺伝子）のノックダウンで老化関連遺伝子の発現が変動しているか：スクリーニング陽性遺伝子のうち、いくつかの遺伝子で転写レベルでの解析が進んでいるが、タンパク質レベルでの解析までには至っていない。ここの遺伝子産物に対する抗体作成には時間がかかるため、まずは転写レベルでの評価を優先的に進めている。2.線虫を用いた対象遺伝子のＲＮＡｉによる発現抑制の寿命に対する影響について：線虫の野生株を用いて加齢に伴って既知の老化関連遺伝子の発現がどのように変動していくか、また、対象遺伝子の発現が加齢に伴って変動するのかを検証したところ、リボソームタンパクの発現関わる遺伝子で加齢に伴って大きく減少するものを複数見いだした。その結果をもとに次年度ターゲットを絞って研究の加速を行うこととする。3.各対象遺伝子のノックダウンによる老化関連遺伝子の変動とミトコンドリア機能を測定、およびミトコンドリアＤＮＡヌクレオイドの観察：本研究課題の発端となるスクリーニング陽性遺伝子をショウジョウバエS2細胞でのミトコンドリアＤＮＡヌクレオイドの観察だけでなく、幾つかのヒト培養細胞のミトコンドリアＤＮＡヌクレオイドを観察する系を構築した。現在、ＲＮＡｉによる発現抑制細胞を用いたミトコンドリアＤＮＡヌクレオイドの観察を行っている。

本研究の学問的な問いは、「核ＤＮＡの翻訳機構とミトコンドリアＤＮＡ翻訳機構とのバランスが破綻する事で生じる老化や寿命の短縮や延伸といった変化にミトコンドリアＤＮＡのヌクレオイド構造が関与しているのか」である。令和４年度に研究実施計画に示した各項目について実施した内容及び明らかになった内容を以下に示す。1.キイロショウジョウバエ由来のＳ２細胞を用いた核の翻訳関連遺伝子（対象遺伝子）のノックダウンで老化関連遺伝子の発現が変動しているか：スクリーニング陽性遺伝子のうち、いくつかの遺伝子で転写レベルでの解析が進んでいるが、タンパク質レベルでの解析までには至っていない。ここの遺伝子産物に対する抗体作成には時間がかかるため、まずは転写レベルでの評価を優先的に進めている。2.線虫を用いた対象遺伝子のＲＮＡｉによる発現抑制の寿命に対する影響について：線虫の野生株を用いて加齢に伴って既知の老化関連遺伝子の発現がどのように変動していくか、また、対象遺伝子の発現が加齢に伴って変動するのかを検証したところ、リボソームタンパクの発現関わる遺伝子で加齢に伴って大きく減少するものを複数見いだした。その結果をもとに次年度ターゲットを絞って研究の加速を行うこととする。3.各対象遺伝子のノックダウンによる老化関連遺伝子の変動とミトコンドリア機能を測定、およびミトコンドリアＤＮＡヌクレオイドの観察：本研究課題の発端となるスクリーニング陽性遺伝子をショウジョウバエS2細胞でのミトコンドリアＤＮＡヌクレオイドの観察だけでなく、幾つかのヒト培養細胞のミトコンドリアＤＮＡヌクレオイドを観察する系を構築した。現在、ＲＮＡｉによる発現抑制細胞を用いたミトコンドリアＤＮＡヌクレオイドの観察を行っている。