Elucidation of aging phenomenom based on the assessment of tRNA aminoacylation.

生命現象は、ゲノムDNA情報から産生される多種多様なタンパク質の働きによって維持されている。タンパク質は、ゲノム情報のコピーであるメッセンジャーRNA(mRNA)を鋳型として、トランスファーRNA(転移RNA、tRNA)により運搬されたアミノ酸により、産生（翻訳）される。tRNAはアミノアシル化という反応によりアミノ酸が付加（チャージ）される。翻訳因子として重要なtRNAは、安定した翻訳環境を維持するために、チャージを一定レベルで維持していると考えられてきた。しかし近年、栄養ストレスや成長条件により、tRNAのチャージが様々な動態を示し、翻訳を始めとした生命現象に影響を与えるダイナミックな分子であることが明らかとなってきた。tRNAのチャージ率は生物学的に重要なパラメーターである。アミノ酸などの栄養不足の状態に対する適応力が低下した老化現象や、tRNAの様々な異常が報告されている難病等、様々な疾患とも深い関連がある。しかしながら、評価が困難であることから研究は進んでいなかった。本研究開発において、我々はtRNAのチャージ率(アミノアシル化率)を網羅的に評価する手法や、ある特定のtRNAのチャージ率を簡便に測定する手法を開発する。そしてこれらの手法を活用し、tRNAチャージ率が老化や難病においてどのように変動しているか、また、これらの変動が加齢や疾患にどのように関連しているか、生物学的意義について検討している。

生命現象は、ゲノムDNA情報から産生される多種多様なタンパク質の働きによって維持されている。タンパク質は、ゲノム情報のコピーであるメッセンジャーRNA(mRNA)を鋳型として、トランスファーRNA(転移RNA、tRNA)により運搬されたアミノ酸により、産生（翻訳）される。tRNAはアミノアシル化という反応によりアミノ酸が付加（チャージ）される。翻訳因子として重要なtRNAは、安定した翻訳環境を維持するために、チャージを一定レベルで維持していると考えられてきた。しかし近年、栄養ストレスや成長条件により、tRNAのチャージが様々な動態を示し、翻訳を始めとした生命現象に影響を与えるダイナミックな分子であることが明らかとなってきた。tRNAのチャージ率は生物学的に重要なパラメーターである。アミノ酸などの栄養不足の状態に対する適応力が低下した老化現象や、tRNAの様々な異常が報告されている難病等、様々な疾患とも深い関連がある。しかしながら、評価が困難であることから研究は進んでいなかった。本研究開発において、我々はtRNAのチャージ率(アミノアシル化率)を網羅的に評価する手法や、ある特定のtRNAのチャージ率を簡便に測定する手法を開発する。そしてこれらの手法を活用し、tRNAチャージ率が老化や難病においてどのように変動しているか、また、これらの変動が加齢や疾患にどのように関連しているか、生物学的意義について検討している。