中高齢期から始まるタンパク質品質管理システムの破綻に関する研究

从中老年开始的蛋白质质量控制系统崩溃的研究

基本信息

批准号：
21K11710
负责人：
高橋良哉
金额：
$ 1.75万
依托单位：
Toho University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

タンパク質品質管理システムの異常は、タンパク質の異常化体の蓄積をもたらし、多くの細胞機能を急速に悪化させる要因のひとつである。本研究はタンパク質品質管理システムに関わるプロテアソーム自身の加齢に伴う異常の原因を明らかにすることを目的としている。本年度は、研究実施計画の（研究１）の「加齢に伴うC2サブユニットの変化」を若齢、中齢および老齢のラット肝臓を用いて調べた。等電点イムノブロット解析の結果、C2サブユニットの等電点は若齢から中齢期までは変化しないが、老齢期では複数の等電点の異なるものが現れることを明らかにした。しかし、N3、C7、C9サブユニットには加齢変化が認められなかった。次に、老齢ラット肝臓のプロテアソームC2サブユニットの翻訳後修飾（研究2）とプロテアソームの安定性（研究3）を調べるためには精製したプロテアソームが必要である。そこで昨年、ウサギに免疫して作成したC2サブユニットポリクローナル抗体を血清から精製し、C2抗体カラムを作成した。この抗体カラムを使用し、次年度は、加齢で現れる翻訳後修飾の解析を進めることにする。なお、解析ターゲットは、これまでの解析結果に基づき、C2サブユニットとし、質量分析による翻訳後修飾プロファイリング解析を進めるのと並行して、既知の異常翻訳修飾体（カルボニル化、AGE化、NO化、Met残基やCys残基の酸化など）の解析を特異的化学反応や特異抗体により解析する。さらに、老若ラット肝臓由来の精製プロテアソームに対するプロテアーゼに対する感受性や熱力学的な安定性を調べ、加齢に伴う異常プロテアソーム蓄積の原因に迫る。

蛋白质质量控制系统的异常会导致异常蛋白质的积累，是许多细胞功能迅速恶化的因素之一。这项研究旨在阐明蛋白酶体本身与年龄相关的异常的原因，蛋白酶体参与蛋白质质量控制系统。今年，我们在研究实施计划（研究1）中使用年轻、中年和老年大鼠的肝脏来调查“与衰老相关的C2亚基的变化”。等电点免疫印迹分析显示，C2亚基的等电点从年轻到中年没有变化，但在老年时出现多个不同的等电点。然而，在 N3、C7 和 C9 亚基中没有观察到与年龄相关的变化。接下来，需要纯化的蛋白酶体来检查衰老大鼠肝脏中蛋白酶体 C2 亚基的翻译后修饰（研究 2）和蛋白酶体稳定性（研究 3）。因此，去年，我们通过从血清中纯化免疫兔子产生的C2亚基多克隆抗体，创建了C2抗体柱。明年，我们将使用该抗体柱来分析随衰老出现的翻译后修饰。根据之前的分析结果，分析目标是C2亚基，在通过质谱进行翻译后修饰分析的同时，我们将针对已知的异常翻译修饰（羰基化、AGE形成、NO形成、Met氧化）。和Cys残基）使用特定的化学反应和特定的抗体。此外，我们将研究来自年老和年轻大鼠肝脏的纯化蛋白酶体对蛋白酶的敏感性和热力学稳定性，以探讨与衰老相关的蛋白酶体异常积累的原因。