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Elucidation of the regularoty mechanisms of skeletal muscle homeostasis by metabolite-dependent signaling

Research Project

Project/Area Number 19H02908
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 38050:Food sciences-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Yamauchi Yoshio  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00444878)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐々木 栄太  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 特任講師 (00803157)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Keywords骨格筋 / メタボライト / 筋障害 / 筋萎縮
Outline of Research at the Start

サルコペニアは、寝たきりや要介護状態につながる主要な危険因子となっており、その予防は、健康寿命延伸の最重要課題の一つである。筋量維持は、サルコペニア予防に極めて重要であるため、ヒト骨格筋の恒常性維持機構の理解と、それに基づいた薬に頼らない筋萎縮予防の重要性が増している。本研究では、骨格筋が産生するメタボライトによるシグナル制御と骨格筋恒常性について解析を行い、サルコペニアをはじめとする筋萎縮の予防効果を有する食品成分の探索を行う。

Outline of Final Research Achievements

The skeletal muscle is an important organ not only for locomotion activity but also for whole-body metabolism. The age-associated skeletal muscle atrophy sarcopenia is a major risk factor that causes disability for the elderly. Its prevention is the most critical challenge for extending healthy life expectancy. In this study, we investigated a role of the mevalonate pathway and its metabolites in the regulation of skeletal muscle homeostasis using human iPS cell-derived myocytes. This study revealed that the mevalonate pathway plays diverse important roles in skeletal muscle homeostasis, including protein homeostasis and transcriptional regulation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

加齢性筋萎縮症(サルコペニア)は、高齢者の寝たきりや要介護状態につながる主要な危険因子となっており、高齢者の筋量維持は健康寿命延伸の実現に向けた最重要課題の一つである。骨格筋量は、主にタンパク質の合成と分解のバランスによって調節されており、タンパク質代謝制御の解明は骨格筋恒常性の理解に重要である。本研究より、メバロン酸経路代謝産物がタンパク質の合成と分解の制御に重要な役割を果たしていることが、ヒトiPS細胞由来骨格筋細胞を用いて明らかとなった。

Report

(3 results)
  • 2021 Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Muscle-specific TGR5 overexpression improves glucose clearance in glucose-intolerant mice2021

    • Author(s)
      Sasaki Takashi、Watanabe Yuichi、Kuboyama Ayane、Oikawa Akira、Shimizu Makoto、Yamauchi Yoshio、Sato Ryuichiro
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 296 Pages: 100131-100131

    • DOI

      10.1074/jbc.ra120.016203

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Functional effect of nobiletin as a food-derived allosteric modulator of mouse CRFR2β in skeletal muscle2020

    • Author(s)
      Chikazawa Miho、Moriwaki Yoshitaka、Uramoto Mari、Yamauchi Yoshio、Shimizu Makoto、Shimizu Kentaro、Sato Ryuichiro
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 529 Issue: 2 Pages: 328-334

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.03.189

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polymethoxyflavones in orange peel extract prevent skeletal muscle damage induced by eccentric exercise in rats2020

    • Author(s)
      Suzuki Toshihide、Shimizu Makoto、Yamauchi Yoshio、Sato Ryuichiro
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 85 Issue: 2 Pages: 440-446

    • DOI

      10.1093/bbb/zbaa036

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bridging molecules are secreted from the skeletal muscle and potentially regulate muscle differentiation2020

    • Author(s)
      Chikazawa Miho、Shimizu Makoto、Yamauchi Yoshio、Sato Ryuichiro
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 522 Issue: 1 Pages: 113-120

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.11.010

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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ring finger protein 5 activates sterol regulatory element-binding protein 2 (SREBP2) to promote cholesterol biosynthesis via inducing polyubiquitination of SREBP chaperone SCAP2020

    • Author(s)
      Kuan Yen-Chou、Takahashi Yu、Maruyama Takashi、Shimizu Makoto、Yamauchi Yoshio、Sato Ryuichiro
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 295 Issue: 12 Pages: 3918-3928

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.011849

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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 脂質輸送タンパク質を介したコレステロール恒常性制御2021

    • Author(s)
      齋藤穂高,山内祥生,佐藤隆一郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] メバロン酸経路はヒトiPS細胞由来骨格筋細胞においてタンパク質恒常性を制御する2021

    • Author(s)
      趙尭琳,久保 美遥、櫻井英俊、佐藤隆一郎、山内祥生
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト及びマウス骨格筋由来細胞外小胞のプロテオミクス解析2021

    • Author(s)
      渡辺祥、須藤優里、櫻井英俊、佐藤隆一郎、山内祥生
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 27-hydroxycholesterol産生に基づくミトコンドリアへのコレステロール輸送の評価2021

    • Author(s)
      小澤光,齋藤穂高,佐藤隆一郎,山内祥生
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨格筋特異的な胆汁酸受容体TGR5の過剰発現はグルコースクリアランスを改善する2021

    • Author(s)
      佐々木 崇、渡邉 雄一、久保山 文音、及川 彰、清水 誠、山内 祥生、佐藤 隆一郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒトiPS細胞を活用した食品機能性研究の基盤構築2020

    • Author(s)
      山内祥生
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      日本農芸化学会2020年度大会
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      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒトおよびマウス骨格筋細胞が分泌するエクソソームの生化学的解析2020

    • Author(s)
      須藤 優里、櫻井 英俊、佐藤 隆一郎、山内 祥生
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨格筋障害・萎縮におけるABCA1遺伝子発現応答の解析2020

    • Author(s)
      小野 敦子、清水 誠、近澤 未歩、山内 祥生、佐藤 隆一郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 腸内細菌が産生する脂肪酸代謝産物のヒトiPS小腸モデルを用いた生理機能解明2020

    • Author(s)
      野口 惇、清水 誠、高橋 裕、岸野 重信、小川 順、山内 祥生、佐藤 隆一郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] コレステロール恒常性維持機構とその生理的な役割2019

    • Author(s)
      山内祥生
    • Organizer
      第73回日本栄養・食糧学会大会
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      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Regulation of cellular sterol homeostasis by endogenous oxysterols2019

    • Author(s)
      山内祥生
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞内で産生された酸化ステロールによるコレステロール代謝制御2019

    • Author(s)
      齋藤穂高、佐藤隆一郎、山内祥生
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 骨格筋における胆汁酸受容体TGR5の活性化が糖代謝を改善することを発見

    • URL

      https://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/topics_20210104-1.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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