| Project/Area Number |
20K19478
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
|
|---|
| Research Institution | The University of Electro-Communications (2022)
Tohoku University (2020-2021) |
|---|
Principal Investigator |
長名 シオン 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 特別研究員 (60868131)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
|
|---|
| Keywords | 骨格筋 / アミノペプチダーゼ / プロテアソーム / アミノ酸 / 筋芽細胞 / 筋分化 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
近年、骨格筋におけるプロテアソームの機能不全が重度の筋萎縮を引き起こすことが見出された。このことはプロテアソームにはタンパク質分解を介して新たなタンパク質合成の材料となるアミノ酸を供給する“アミノ酸リサイクル”という働きがある可能性を示唆している。しかしながら、プロテアソームによるアミノ酸リサイクルは実証されておらず、その制御メカニズムについてもいまだ謎に包まれている。そこで本研究では、骨格筋細胞におけるプロテアソームによるアミノ酸リサイクルの実証およびその制御メカニズムの解明を目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
超高齢社会を迎える本国において, サルコペニア(加齢性筋減弱症)や不活動に伴う廃用性筋萎縮症患者の増加が問題となっている. このような健康課題を解決するためにも骨格筋量の調節メカニズムを明らかにすることは重要な課題である. これまでタンパク質分解系であるプロテアソームが骨格筋維持に不可欠であること明らかにしてきたが, その詳細なメカニズムについては不明であった. 本研究ではプロテアソームによるタンパク質分解由来のアミノ酸の再利用性について検討する. これまでの研究成果より, タンパク質分解由来アミノ酸はタンパク質合成には再利用されない可能性が明らかとなった. そこで分解由来ペプチドを処理するアミノペプチダーゼの働きに着目することとした. その結果, 筋芽細胞におけるアミノ酸飢餓ストレスやプロテアソーム阻害, オートファジー阻害は種々のアミノペプチダーゼ遺伝子発現を変動させることを明らかにした. 興味深いことにそれぞれの上記3つの条件間で変動するアミノペプチダーゼ遺伝子は異なっており, 依存的な制御機構の存在が考えられる. これらの結果は細胞内におけるタンパク質・アミノ酸代謝の維持にアミノペプチダーゼが寄与する可能性を示唆する. さらに網羅的なアミノペプチダーゼ遺伝子発現抑制実験の結果, 筋芽細胞の正常な筋分化に必須となるアミノペプチダーゼ分子を7つ同定した. 今後はアミノペプチダーゼに焦点を当てたアミノ酸リサイクル機構の解明に向けて取り組みたいと考えている.
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
骨格筋細胞であるC2C12筋芽細胞において, タンパク質分解系の一つであるユビキチン・プロテアソーム系によるタンパク質分解とその分解産物の再利用性について検証することができた. さらに, タンパク質分解産物であるオリゴペプチドをアミノ酸へと分解するアミノペプチダーゼが筋分化に影響すること, さらにはその分子機序の一端を解明することができた. 以上のことから, おおむね順調に進展している.
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果を論文課することでまとめるあげることを目標としている. ここまでに明らかになった基盤データをもとにして, 細胞内の代謝制御機構のさらなる解明に取り組んでいきたいと考えている.
|
Report
(3 results)
Research Products
(16 results)
-
-
[Journal Article] Reduced PHOX2B stability causes axonal growth impairment in motor neurons with TARDBP mutations2021
Author(s)
Mitsuzawa S, Suzuki N, Akiyama T, Ishikawa M, Sone T, Kawada J, Funayama R, Shirota M, Mitsuhashi H, Morimoto S, Ikeda K, Shijo T, Ohno A, Nakamura N, Ono H, Ono R, Osana S, Nakagawa T, Nishiyama A, Izumi R, Kaneda S, Ikeuchi Y, Nakayama K, Fujii T, Warita H, Okano H, Aoki M.
-
Journal Title
Stem Cell Reports
Volume: 16
Issue: 6
Pages: 1527-1541
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
