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細胞老化誘導に関わる酸化ストレス発生の分子機構の解明と関連microRNAの同定

阐明细胞衰老诱导相关氧化应激产生的分子机制及相关microRNA的鉴定

基本信息

批准号：
22K05678
负责人：
石丸善康
金额：
$ 2.66万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05678/
关键词：
ROS 細胞老化 Myoglianin 酸化ストレス寿命コオロギ RNA-seq 活性酸素種(ROS)CRISPR/Cas

项目摘要

モデル動物の長寿変異体あるいは短命変異体は、酸化ストレスに対して抵抗性あるいは感受性を示すことから、寿命の長短と老化は酸化ストレスに依存する可能性が示唆されている。脊椎動物においても、また昆虫においても細胞内で活性酸素種(ROS)の増加と抗酸化能力の低下が酸化ストレスとなり細胞老化が誘導される。Myoglianin(Myo)遺伝子を欠損したコオロギは寿命が延長される（未発表データ）ことから、本研究では長寿モデルとしてMyoノックアウト(KO)コオロギを用いてROSレベルの制御と細胞老化誘導の分子機構解明を目指している。Myo KO個体と野生型のコオロギ幼虫からRNAを抽出し、2群間比較によるトランスクリプトーム解析(RNA-Seq)を行い、ROS産生とその代謝に関連する因子に着目してMyoの標的候補因子を探索した。その結果、ROSを分解する抗酸化酵素GPXとCATの発現上昇が認められた。そこで、GPXとCATのクローニングを行い、RNA干渉(RNAi)により個々の遺伝子に対する機能阻害を行った結果、いずれも急速に生存率が低下し、約70%の平均寿命短縮が見られた。さらに、長寿命となるMyo KO個体を用いた解析でも、同様の寿命短縮効果が見られた。一方、RNA-Seq 解析の結果から、ROSの産生酵素であるNoxとDuoxの発現が減少しており、RNAiによる機能解析を試みたが寿命に影響は見られない結果となった。NoxとDuoxは、計7種類のホモログが機能していることから、複数同時のRNAiや実施時期などを今後検討する必要がある。RNA-Seq解析からMyoの標的因子にROS産生酵素と抗酸化酵素が含まれており、MyoはROSの生産と分解の両方に機能してROSレベルを制御している可能性が示唆された。

モデル animal の longevity - variant あるいは short-lived - variant は, acidification ストレスにし seaborne て resistance あるいは susceptibility を shown すことから aging, length of life expectancy のとは acidification ストレスに dependent すがる possibility in stopping されている. Vertebrate においても, また insects においてもで acid active element in the cell types of (ROS) の raised と requirement by low ability to resist acidification のが acidification ストレスとなり induced cell aging がされる. Myoglianin (Myo) posthumous son 伝を owe loss したコオロギは living longer さがれる (not 発データ) ことから, this study では longevity モデルとして Myo ノックアウト (KO) コオロギを with いて ROS レベルの suppression と cellular aging induced の molecular agencies interpret を refers している. Myo KO individual と wild-type のコオロギ larvae から RNA を spare し, comparison between the two group of によるトランスクリプトーム parsing (RNA - Seq) line をい, ROS generation とその metabolic に masato even する factor に with mesh して Myo の mark alternate factor を explore した. The results of そそ showed that ROSを decomposed する antioxidant enzymes GPXとCAT と showed an increase in が recognition められた. そこで, GPX と CAT のクローニングをい, RNA dry involved (RNAi) により a 々の posthumous son 伝にす seaborne る function line resistance against をった results, いずれもに survival rates low がし quickly, and about 70% の shortening life expectancy が see られた. Youdaoplaceholder0, long-lived となるMyo KO individuals を use さらにた to analyze で, the effect of the same <s:1> shortened lifespan が see られた. One party, the RNA - Seq analytical results のから, ROS の produce enzymes である Nox と Duox の発が now reduce しており, RNAi による function analytical を try みたがに life は see られない results となった. Nox と Duox は, 7 species のホモログが function していることから, plural and の RNAi や be applied period などを検 for future する necessary がある. RNA - Seq parsing から Myo の underlying factor に ROS produced enzyme とが resistance to acidic enzyme containing まれており, Myo は ROS production との decomposition の struck party に function して ROS レベルを suppression していがる possibility in stopping された.