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Analysis of molecular basis underlying the membrane fusion between myoblasts.

Research Project

Project/Area Number 20K07244
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48010:Anatomy-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Kametaka Satoshi  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (10303950)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 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 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords骨格筋分化 / 筋芽細胞融合 / 細胞融合 / 膜交通 / コレステロール / 化合物スクリーニング / 遺伝子スクリーニング / C2C12細胞 / 膜融合 / 骨格筋 / 筋再生 / 筋分化 / 筋管形成 / 筋芽細胞 / 骨格筋再生
Outline of Research at the Start

本研究は骨格筋発生の初期段階で起こる筋芽細胞の融合現象に着目し、近年開発した新規細胞融合検出法(HiMy法)を用いて
(1)細胞融合を促進あるいは遅延させる化合物や遺伝子を網羅的に探索し、
(2)得られた情報をもとに培養筋芽細胞やマウス骨格筋損傷モデルなどを用いて細胞融合の分子機構を明らかにする。
本研究により今まで不明な点の多かった細胞膜融合現象の分子機序を解明し、筋損傷からの治癒を促進する新規治療薬の発見、さらにはその成果に基づく筋損傷の予防方法や筋損傷からの回復促進のための新たなリハビリテーション法等の開発研究へ発展できることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

In the process of regeneration of damaged skeletal muscle, myosatellite cells differentiate into myoblasts, which then fuse with other myoblasts to form multinucleated myocytes. To elucidate the molecular mechanism of this myoblast fusion phenomenon and to search for drug seeds that assist or promote muscle regeneration, we started screening various compounds using a novel cell fusion assay system (HiMy method) (Isobe et al., 2022) and found that myoblast fusion is promoted by mevalonolactone treatment. We found that treatment with mevalonolactone promoted myoblast fusion. Furthermore, we showed that pharmacological alteration of cholesterol biosynthesis promotes membrane fusion in myogenesis, suggesting that cholesterol plays an important role in the molecular mechanisms involved in the myoblast fusion event.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

超高齢化を迎える本邦において、高齢者の健康寿命を延伸することは社会の喫緊の課題でもある。特にサルコペニアをはじめとする筋疾患は生活の質を下げる主要な要因であり、骨格筋萎縮に対抗するための医療介入法の策定が急がれる。本研究は骨格筋の維持を支える分子機序の一つである筋衛星細胞からの筋分化を促進することを目的とした研究であり、本研究で得られた成果は筋萎縮の予防や損傷筋からの回復促進につながる点で重要な社会的インパクトを有する。

Report

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

    (9 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Novel cell-based system to assay cell-cell fusion during myotube formation2022

    • Author(s)
      ISOBE Mari、SUZUKI Yumika、SUGIURA Hideshi、SHIBATA Masahiro、OHSAKI Yuki、KAMETAKA Satoshi
    • Journal Title

      Biomedical Research

      Volume: 43 Issue: 4 Pages: 107-114

    • DOI

      10.2220/biomedres.43.107

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • Year and Date
      2022-08-18
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Radiosensitization Effect of Gold Nanoparticles on Plasmid DNA Damage Induced by Therapeutic MV X-rays.2022

    • Author(s)
      Yogo K, Misawa M, Shimizu H, Kitagawa T, Hirayama R, Ishiyama H, Yasuda H, Kametaka S, Takami S.
    • Journal Title

      Nanomaterials

      Volume: 12(5) Issue: 5 Pages: 771-780

    • DOI

      10.3390/nano12050771

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 新規検出法を用いた骨格筋再生過程におけるM-カドヘリンの細胞膜局在機構の解析2023

    • Author(s)
      鈴木裕美香、亀高諭
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 遺伝性痙性対麻痺に関わるSpg12/Reticulon2Bの近接依存性ビオチン標識法を用いた相互作用解析2023

    • Author(s)
      鶴若祐太, 亀高諭
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞膜局在M-カドヘリン定量ツールの作成2022

    • Author(s)
      鈴木裕美香、亀高諭
    • Organizer
      第86回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨格筋再生過程におけるM-カドヘリンの細胞膜局在化機構の解明2022

    • Author(s)
      鈴木裕美香、亀高諭
    • Organizer
      第12回 名古屋大学医学系研究科・生理学研究所合同シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] デキサメタゾン誘発性骨格筋萎縮回復モデルの確立とアディポネクチンシグナルの影響の検討2022

    • Author(s)
      迫直輝、亀高諭
    • Organizer
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Spg12/Reticulon2の小胞体膜局在化機構の解析2021

    • Author(s)
      亀高諭
    • Organizer
      第73回日本細胞生物学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 筋分化におけるSnx9の機能2021

    • Author(s)
      足立匠、杉浦英志、亀高諭
    • Organizer
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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