| Project/Area Number |
20J14059
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
濱口 裕貴 東京都立大学, 大学院人間健康科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 骨格筋 / 非筋型ミオシン / 収縮力 / 筋管細胞 / ミオシン |
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| Outline of Research at the Start |
非筋型ミオシンは、細胞の分裂や形態を制御するタンパク質として知られている。しかし、骨格筋における役割は明らかになっていない。マウスの骨格筋に存在する非筋型ミオシンは老化による筋萎縮で増加し、不活動を模倣した後肢懸垂による筋萎縮で減少することから、非筋型ミオシンは骨格筋の筋量や筋力との関連性が強く示唆される。そこで、非筋型ミオシンが欠損したマウスを用いて、非筋型ミオシンの骨格筋における役割と筋萎縮の病態におよぼす影響を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋におけるミオシンは「骨格筋型」ミオシンのことを指し、筋収縮を制御するものとして、これまで多くの研究で注目されてきた。実は、骨格筋には骨格筋型だけでなく、「非筋型」ミオシン IIA、IIB、IICの3タイプも発現している。しかし、骨格筋における非筋型ミオシンの役割は明らかになっていない。そこで、本研究では骨格筋細胞の分化・成熟とともに発現が増加する非筋型ミオシンIICに着目し、骨格筋における生理学的役割を明らかにすることを目的としている。
2021年度は非筋型ミオシンIICの遺伝子を全身で欠損させたマウスを用いて、非筋型ミオシンIICの減少が筋量や筋収縮力に与える影響を細胞および組織レベルで検証した。はじめに、野生型およびNMIIC欠損マウスから作製した骨格筋初代培養細胞を分化させ、筋量の指標である細胞幅と、電気刺激を与えた際の収縮力を評価した。その結果、野生型に比べてNMIIC欠損の筋管細胞で細胞幅と収縮力が低下することを明らかにした。次に、野生型およびNMIIC欠損マウスから、後肢のヒラメ筋と長指伸筋を摘出し、筋組織レベルで収縮力を評価した。しかし、両者の間で筋組織の収縮力に差が認められなかった。
NMIICが欠損した筋管細胞でのみ収縮力が減少したことから、野生型およびNMIIC欠損の筋管細胞で筋収縮を制御する骨格筋型ミオシンの発現量を評価したが、差は見られなかった。そこで、非筋型ミオシンと相互作用し、細胞外マトリックス-細胞間の接着を制御する接着斑の構成タンパク質であるPaxillinおよびVinculinの発現量を評価したところ、NMIIC欠損によって減少することが明らかとなった。
以上の結果より、非筋型ミオシンIICは、骨格筋の分化段階である筋管細胞において、接着斑を構成するタンパク質量と関連し、収縮力を含む骨格筋細胞の成熟に影響を与えることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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