The role of post-proteolytic aminopeptidases in skeletal muscle homeostasis
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21H04857
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
永富 良一 東北大学, 医工学研究科, 教授 (20208028)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神崎 展 東北大学, 医工学研究科, 教授 (10272262)
村山 和隆 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (40400452)
鈴木 直輝 東北大学, 大学病院, 助教 (70451599)
長名 シオン 国士舘大学, 体育学部, 講師 (60868131)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥42,250,000 (Direct Cost: ¥32,500,000、Indirect Cost: ¥9,750,000)
Fiscal Year 2023: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2022: ¥13,650,000 (Direct Cost: ¥10,500,000、Indirect Cost: ¥3,150,000)
Fiscal Year 2021: ¥15,210,000 (Direct Cost: ¥11,700,000、Indirect Cost: ¥3,510,000)
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| Keywords | 骨格筋 / タンパク分解 / アミノペプチダーゼ / 分化 / オリゴペプチド |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らはこれまで骨格筋細胞内のタンパク質分解経路を遮断すると骨格筋の著しい萎縮が起きることから、タンパク質分解プロセスが骨格筋の維持に不可欠であることを明らかにしてきた。分解産物の新たなタンパク合成へのリサイクルは認められなかったことから、タンパク質分解産物であるオリゴペプチド処理を担うアミノペプチダーゼに着目した結果、アミノペプチダーゼ群に筋芽細胞の細胞周期・分化制御など多彩な生理的機能が存在する可能性を見出した。本研究は骨格筋の量や質の維持に対するプロテアソーム・アミノペプチダーゼ系によるタンパク質分解経路の寄与の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
R5年度は骨格筋におけるペプチド分解酵素の一つであるLAP3の役割を明らかにするため, 全身性LAP3遺伝子欠損マウスの表現系解析を実施した. 出生率が必ずしも高くなく、LAP3の生殖系への影響も検討の価値があると考えられた。
作出したLAP3欠損マウスはホモ欠損マウスにおいて心臓、肺、肝臓、脾臓、腎臓、骨格筋いずれにおいてもLAP3の完全欠損が認められ、ヘテロ欠損マウスではいずれの臓器においてもLAP3タンパク量は少なく、LAP3の量反応関係を検討することが可能であることがわかった。LAP3欠損マウスは体重量が有意に少なかった. しかし骨格筋以外の臓器重量におよぼす影響は認められず、オスでは筋組織においてもLAP3欠損の筋重量への影響は認められなかった。しかしメスにおいては腓腹筋、前脛骨筋などの速筋線維優位な筋重量はLAP3欠損マウスで有意に小さいことがわかった。
メスの腓腹筋においてタンパク合成/分解経路の状態をタンパクレベルで確認したところ、合成系の活性を反映する合成経路のリン酸化状態に変化はなく、分解系のオートファジー系への影響は認められなかった一方ユビキチンリガーゼ、ユビキチンの減少が認められた。速筋優位な骨格筋において違いがあること、メスのみに認められる表現系なので、エストロゲンなどの性腺ホルモンとの関連の解析を進めることになった。
LAP3の培養筋管細胞における局在についてもあらたな知見を得ており、引き続き生体と培養細胞における共通点・相違点を明らかにしていく。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(15 results)
