Controlling the anti aging mechanism through modification of the protein translation pathway and Amine metabolizing pathway

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これまで、老化とROS代謝に関与する分子メカニズムの解明に挑み、老齢マウス（3年齢、以下3Yと表記）や早期老化モデルであるKlotho欠失マウス（Klotho-/-、以下KLと表記）肝において、Nrf1タンパク質が顕著に減少することを見出した。3Y、KLおよびNrf1欠失マウスで共通して発現上昇するSmoxの異所的発現の分子メカニズムと、高攻撃性の低分子アルデヒド、アクロレインを産生メカニズムの解析を進め、内因性刺激物質の補正が抗老化を実現できるかについて検証し、介入方策を提唱することを目的としている。タバコの煙などに含まれるアクロレインはROSと比較して1,000倍以上も生体高分子に対する攻撃性が高い低分子のアルデヒドで、ゲノムDNAやタンパク質の変性、ミトコンドリアの機能不全を誘導する。今年度、Nrf1を欠失したマウス肝の代謝物解析から、ATP、グルタチオン（GSH）にならび、mMオーダーで存在する細胞内主要低分子、ポリアミン類の組成比が崩れ、3-アミノプロパナールから非酵素的にアクロレインが発生し、アクロレイン抱合タンパク質が蓄積することを突き止めた。通常、スペルミンからスペルミジンへの分解は抑制されており、3-アミノプロパナールの発生量は低い。しかし、Nrf1欠失マウス肝では、本経路を活性化するスペルミジンオキシダーゼ（Smox）の異所的発現が認められた。実際にSmoxをレトロウイルスベクターで過剰に発現させると、遊離アクロレインが増加することを確認した。今回観察された肝における病変だけではなく、同様の現象が他の臓器や細胞でも誘引されると想定して、Smoxの機能阻害化合物を探索するために、組み替えSmoxタンパク質の発現に取り掛かった。バキュロウイルス発現システムを活用して、大量発現に取り掛かり、酵素アッセイに十分な量のタンパク質を回収することができた。