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The regulation of excise and energy metabolism by Pin1 in skeletal muscle

Research Project

Project/Area Number 19K08982
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Nakatsu Yusuke  広島大学, 医系科学研究科(医), 准教授 (20452584)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsPin1 / 骨格筋 / 運動 / 糖代謝 / foxo1 / コルチコステロン / 筋分化 / 肥満 / インスリンシグナル / SERCA / Sarcolipin / 運動能力 / 代謝 / 熱産生
Outline of Research at the Start

サルコペニアやフレイルは、日常生活を困難にするのみならず糖・脂質代謝障害にも大きく関わっている。我々は、骨格筋のプロリン異性化酵素Pin1が運動能力及び全身の代謝制御に重要であることを見出した。そこで、本研究では、Pin1が骨格筋の機能を調節するメカニズムについて詳細に検討する。最終的には、サルコペニアやフレイルの新規メカニズム及び治療法の開発へとつなげる。

Outline of Final Research Achievements

Prolyl isomerase Pin1 associates with substrates through the motif containing pSer/pThr-Pro, and regulates the functions. In this study, we examined the roles of Pin1 in skeletal muscle on exercise or energy metabolism. In high fat diet feeding, skeletal muscle specific Pin1 KO mice show the exacerbation of obesity, compared to wild type mice. In addition, Pin1 KO mice revealed the insulin resistance and the lower capacity of excise. These phenomena may be caused by the changes of thermogenesis or the upregulation of Foxo1.
In conclusion, Pin1 in skeletal muscle is deeply committed to excise and glucose metabolism.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

骨格筋の機能低下は、糖尿病等の生活習慣病につながることが知られており、また、近年、筋重量や筋機能が低下するフレイルやサルコペニアが社会問題となっている。本研究により、骨格筋のPin1は、筋重量や筋線維の割合に影響を与えずに、糖代謝やエネルギー代謝を調節することが明らかとなった。そのメカニズムを解明することで、筋重量非依存的な糖代謝調節機構が明らかになると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Prolyl Isomerase Pin1 Impacts on Metabolism in Muscle and Adipocytes2022

    • Author(s)
      Nakatsu Y, Asano T.
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 142 Issue: 5 Pages: 449-456

    • DOI

      10.1248/yakushi.21-00176-1

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • Year and Date
      2022-05-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Involvement of neuronal and muscular Trk-fused gene (TFG) defects in the development of neurodegenerative diseases2022

    • Author(s)
      Yamamotoya Takeshi、Hasei Shun、Akasaka Yasuyuki、Ohata Yukino、Nakatsu Yusuke、Kanna Machi、Fujishiro Midori、Sakoda Hideyuki、Ono Hiraku、Kushiyama Akifumi、Misawa Hidemi、Asano Tomoichiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 1966-1966

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05884-7

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Roles of peptidyl prolyl isomerase Pin1 in viral propagation2022

    • Author(s)
      Kanna M, Nakatsu Y, Yamamotoya T, Encinas J, Ito H, Okabe T, Asano T, Sakaguchi T.
    • Journal Title

      Front Cell Dev Biol.

      Volume: 10 Pages: 1005325-1005325

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.1005325

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Carnosic Acid and Carnosol Activate AMPK, Suppress Expressions of Gluconeogenic and Lipogenic Genes, and Inhibit Proliferation of HepG2 Cells2021

    • Author(s)
      Hasei S, Yamamotoya T, Nakatsu Y, Ohata Y, Itoga S, Nonaka Y, Matsunaga Y, Sakoda H, Fujishiro M, Kushiyama A, Asano T.
    • Journal Title

      Int J Mol Sci

      Volume: 22 Issue: 8 Pages: 4040-4040

    • DOI

      10.3390/ijms22084040

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Prolyl isomerase Pin1 plays an essential role in SARS-CoV-2 proliferation, indicating its possibility as a novel therapeutic target2021

    • Author(s)
      Yamamotoya T, Nakatsu Y, Kanna M, Hasei S, Ohata Y, Encinas J, Ito H, Okabe T, Asano T, Sakaguchi T.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 18581-18581

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97972-3

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Pathological Role of Pin1 in the Development of DSS-Induced Colitis2021

    • Author(s)
      Matsunaga Yasuka、Hasei Shun、Yamamotoya Takeshi、Honda Hiroaki、Kushiyama Akifumi、Sakoda Hideyuki、Fujishiro Midori、Ono Hiraku、Ito Hisanaka、Okabe Takayoshi、Asano Tomoichiro、Nakatsu Yusuke
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 10 Issue: 5 Pages: 1230-1230

    • DOI

      10.3390/cells10051230

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Prolyl isomerase Pin1 interacts with adipose triglyceride lipase and negatively controls both its expression and lipolysis2021

    • Author(s)
      Yusuke Nakatsu, Takeshi Yamamotoya, Mizuki Okumura, Tetsuhiro Ishii, Mayu Kanamoto, Miki Naito, Mikako Nakanishi, Shunya Aoyama, Yasuka Matsunaga, Akifumi Kushiyama, Hideyuki Sakoda, Midori Fujishiro, Hiraku Ono, Tomoichiro Asano
    • Journal Title

      Metabolism

      Volume: 15 Pages: 154459-154459

    • DOI

      10.1016/j.metabol.2020.154459

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Prolyl isomerase Pin1 in metabolic reprogramming of cancer cells2020

    • Author(s)
      Nakatsu Yusuke、Yamamotoya Takeshi、Ueda Koji、Ono Hiraku、Inoue Masa-Ki、Matsunaga Yasuka、Kushiyama Akifumi、Sakoda Hideyuki、Fujishiro Midori、Matsubara Akio、Asano Tomoichiro
    • Journal Title

      Cancer Letters

      Volume: 470 Pages: 106-114

    • DOI

      10.1016/j.canlet.2019.10.043

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] プロリン異性化酵素Pin1は、ATGLの分解を促進することで脂肪分解活性を抑制する2021

    • Author(s)
      中津 祐介, 山本屋 武, 青山 俊也、長谷井 竣, 迫田 秀之, 藤城 緑, 櫛山 暁史, 浅野 知一郎
    • Organizer
      日本糖尿病学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] プロリン異性化酵素Pin1を介した肝星細胞の活性化制御機構の解明2021

    • Author(s)
      青山 峻也、金本麻裕、内藤美季、中西魅加子、浅野 知一郎、中津 祐介
    • Organizer
      2021年 中四国生化学大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] プロリン異性化酵素Pin1は、Smad及びTAZ-MRTF経路を介して肝線維化を促進する2021

    • Author(s)
      青山 俊也、金本 麻裕、内藤 美季、中西 魅加子、浅野 知一郎、中津 祐介
    • Organizer
      分子生物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 肝細胞のプロリン異性化酵素Pin1は、NASH及び肥満発症に関与する2021

    • Author(s)
      中津 祐介 , 國吉 遼大, 眞庭 理那、中西 魅加子、金本 麻裕、内藤 美季、浅野 知一郎
    • Organizer
      分子生物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] プロリン異性化酵素Pin1は、骨格筋のSERCA1/2機能を制御し、全身の代謝調節に関与する2020

    • Author(s)
      中津 祐介、山本屋 武、長谷井 竣、迫田 秀之、藤城 緑、櫛山 暁史、浅野 知一郎
    • Organizer
      日本糖尿病学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 骨格筋Pin1は、運動機能及び糖代謝を制御する2019

    • Author(s)
      中津 祐介、中井 菜摘、伊藤 輝、山本屋 武、上田 晃司、井上 賢紀、水野 優、味八木 茂、安達 伸生、櫛山 暁史、浅野 知一郎
    • Organizer
      第62回 日本糖尿病学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 骨格筋のプロリン異性化酵素Pin1は、運動能力と全身の代謝制御に重要である。2019

    • Author(s)
      中津 祐介、中井 菜摘、伊藤 輝、山本屋 武、味八木 茂、安達 伸生、浅野 知一郎
    • Organizer
      第5回 日本筋学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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