| Project/Area Number |
20K19478
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Kokushikan University (2023)
The University of Electro-Communications (2022)
Tohoku University (2020-2021) |
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Principal Investigator |
長名 シオン 国士舘大学, 体育学部, 講師 (60868131)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| 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)
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| 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 |
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| 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。
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高齢社会を迎える我が国において, 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大きな健康問題となっている. 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と考えられる. 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の機能・量の維持に必須であること明らかにしてきたが, その詳細な分子メカニズムについては明らかにできていなかった. そこで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(アミノ酸リサイクル)について検討することで分子機序解明の糸口を掴みたいと考えた. これまでの研究成果より, プロテアソームによるタンパク質分解由来アミノ酸は新規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り, 加えてタンパク質分解由来アミノ酸はアミノ酸代謝を介した細胞内ATP産生に寄与することがわかった. このことから分解産物の処理を司るプロテアソームだけでなくその下流にあたるペプチド分解酵素アミノペプチダーゼの働きに着目することで, 筋量調節機構のさらなる分子機序の解明を目指した. 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. 中でもロイシンに関連するアミノペプチダーゼは筋分化制御に関与する重要な分子であることがわかってきた. これまで着目されてこなかった分解産物の再利用性やその処理機構に新しい機能があることがわかり, 今後さらに研究が発展することが期待できる.
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Report
(4 results)
Research Products
(22 results)
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[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.
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Journal Title
Stem Cell Reports
Volume: 16
Issue: 6
Pages: 1527-1541
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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