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A novel nutritional approach to muscle atrophy: Connecting iron and energy metabolism

Research Project

Project/Area Number 18K17968
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

UCHIDA Takayuki  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (00803561)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsアコニターゼ / ミトコンドリア / 筋萎縮 / 廃用性筋萎縮 / 酸化ストレス / 鉄代謝
Outline of Final Research Achievements

In this study, I examined mitochondrial aconitase, a rate-limiting enzyme of TCA cycle, in the progression of muscle atrophy. During the research period from FY2018 to FY2018, I revealed a decrease in slow muscle type myosin heavy chain protein by knockdown of aconitase in C2C12 muscle cells. Furthermore, studies using various inhibitors suggested that matrix metalloprotease is involved in the degradation of myosin protein by aconitase knockdown. Moreover, aconitase deletion induced a decrease in intracellular ATP level, impairment aerobic metabolism by mitochondria, and enhancement of anaerobic metabolism.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究はTCAサイクル上の重要な酵素であるアコニターゼの筋萎縮における役割について検証した、初めての研究成果である。さらに、エネルギー代謝と筋萎縮の関連性について新たな見地を切り開く点において学術的意義がある。これらの研究成果は、エネルギー代謝が筋量維持に重要であることを示し、ミトコンドリアを介したエネルギー代謝の賦活化が筋萎縮予防につながる可能性を示した点において社会的意義がある。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] 微小重力環境における筋萎縮発生メカニズムへの新展開2019

    • Author(s)
      内田貴之、二川健
    • Journal Title

      月刊細胞

      Volume: 50 Pages: 618-621

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 宇宙医学から健康長寿へ2019

    • Author(s)
      内田貴之
    • Journal Title

      四国医学雑誌

      Volume: 75 Pages: 11-16

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 宇宙医学から健康長寿へ2019

    • Author(s)
      内田 貴之
    • Journal Title

      四国医学雑誌

      Volume: 75

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Reactive Oxygen Species Upregulate Expression of Muscle Atrophy-Associated Ubiquitin Ligase Cbl-B in Rat L6 Skeletal Muscle Cells.2019

    • Author(s)
      Takayuki Uchida and Takeshi Nikawa
    • Organizer
      ADVANCED BIOMEDICAL ENGINEERING AND INSTRUMENTATION SUMMIT
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ミトコンドリアを介した無重力ストレス感知機構の解明2019

    • Author(s)
      内田貴之、二川健
    • Organizer
      第33 回日本宇宙生物科学会
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      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 宇宙医学から健康長寿へ2019

    • Author(s)
      内田貴之、真板綾子、中尾玲子、二川健
    • Organizer
      第221回徳島医学会学術集会
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      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ミトコンドリアを介した無重力ストレス感知機構の解明2019

    • Author(s)
      内田貴之、三木裕加里、坂下禎宏、真板 綾子、中尾玲子、平坂勝也、東谷篤志、東端晃、小林剛、曽我部正博、二川健
    • Organizer
      第73回日本栄養・食糧学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 宇宙栄養学から健康長寿へ2019

    • Author(s)
      内田 貴之
    • Organizer
      第258回徳島医学会学術集会
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      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 無重力による廃用性筋萎縮における酸化ストレスの重要性2018

    • Author(s)
      内田貴之、木森有希、坂下禎宏、真板綾子、中尾玲子、平坂勝也、東谷篤志、東端晃、小林剛、曽我部正博、武田伸一、二川健
    • Organizer
      第72回日本栄養・食糧学会大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 無重力環境におけるミトコンドリアタンパク質Mitofusin2(Mfn2)の役割2018

    • Author(s)
      木森有希、二宮みゆき、三木裕加里、小松明生、鉄野文香、内田貴之、中尾玲子、真板綾子、近藤茂忠、曽我部正博、二川健
    • Organizer
      第72回日本栄養・食糧学会大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 廃用性筋萎縮を防ぐ高機能米の開発2018

    • Author(s)
      二宮みゆき、木森有希、小松明生、鉄野文香、三木裕加里、北畑香菜子、内田貴之、真板綾子、中尾玲子、松井利郎、赤間一仁、二川健
    • Organizer
      第72回日本栄養・食糧学会大会
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  • [Presentation] 高病原性インフルエンザ感染に関わる宿主酵素MSPLと阻害剤との複合体構造2018

    • Author(s)
      真板綾子、真板宣夫、奥村裕司、内田貴之、中尾玲子、岸本幸治、二川健
    • Organizer
      第23回日本病態プロテアーゼ学会学術集会
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  • [Presentation] 廃用性筋萎縮を抑制するユビキチンリガーゼCbl-bの低分子阻害剤の開発2018

    • Author(s)
      小松明生、内田貴之、北畑香菜子、真板綾子、中尾玲子、瀬川圭、武田伸一、二川健
    • Organizer
      日本筋学会第4回学術集会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ユビキチンリガーゼCbl-bは無重力ストレス誘導性の酸化ストレスにより増大する2018

    • Author(s)
      三木裕加里、内田貴之、木森有希、坂下禎宏、小松明生、真板綾子、中尾玲子、内田実佑、藤岡大樹、小林剛、東谷篤志、石原直忠、東端晃、石岡憲昭、武田伸一、曽我部正博、二川健
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会第32回大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Unloadingストレスに対する筋細胞の初期応答:酸化ストレスの重要性2018

    • Author(s)
      二川健、内田貴之、真板綾子、中尾玲子、平坂勝也、小林剛、曽我部正博
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-02-19  

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