骨格筋の代謝機能および量的維持に対するイソチオシアネート化合物の作用機序解析
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21K05419
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38050:Food sciences-related
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
伊藤 芳明 岩手大学, 農学部, 教授 (50312517)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 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 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 筋萎縮 / Akt / イソチオオシアネート / ストレス応答シグナル / イソチオシアネート / 糖代謝 / 食品機能 |
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| Outline of Research at the Start |
骨格筋は、糖やエネルギー代謝を担う生体の主要な代謝組織としての側面と身体の活動を支える運動・支持組織としての2つの大きな役割をもつ。我々は、これまでにアブラナ科野菜などに含まれるイソチオシアネート化合物に骨格筋細胞での糖取り込み活性の促進およびタンパク質分解抑制効果があることを明らかにしている。本研究課題は、イソチオシアネート化合物により活性化される細胞内シグナル分子が、その化合物による糖取り込み促進やタンパク質分解抑制といった生理作用発現に及ぼす影響を明らかにすると共に、骨格筋萎縮モデル動物を用いた生体レベルでの有効性評価を行うものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、アブラナ科野菜に含まれるイソチオシアネート化合物の骨格筋における代謝機能および量的な維持に対する作用機序を明らかにし、健康有用性を明らかにすることを目的として、次のような結果を得た。
マウス骨格筋細胞C2C12を用いた解析から、研究対象としているイソチオシアネート化合物による糖利用促進効果はAktを介していることが明らかとなっている。しかし、同時に活性化が見られるストレス応答シグナルの影響は不明であった。それらのいくつかの阻害剤を用いて、その影響を解析したところ、ストレス応答シグナル分子の阻害による糖取り込み活性に対する影響は明確でなかった。一方、同じイソチオシアネート化合物はC2C12細胞におけるタンパク質分解抑制効果を示し、その作用もAktの制御下にあることが分かった。タンパク質合成活性についても各シグナル分子の応答を見たがmTOR, S6K1などの応答が見られたが最終的なタンパク質合成促進効果は認められなかった。次に、生体レベルで筋タンパク質分解に対する有効性評価として、動物を用いて本化合物の混餌食投与による検討を行った。しかし、用量の多い混餌食では摂取量の低下が認められ有効性を与えられる量を摂取しているかの判断が難しいことがわかった。生体応答を反映させやすい筋切片インキュベーション系（Ex vivo系）では、本化合物のタンパク質分解抑制活性を評価できる可能性が認められ、oxidativeな赤筋であるヒラメ筋とglycolyticな白筋である長指伸筋での応答の差異があることが分かり、長指伸筋においてより明確な応答が認められ、長指伸筋を用いることでストレス応答シグナルとの関係を評価できることが明らかとなった。合わせて、筋萎縮モデルの一つである尾部懸垂においてイソチオシアネート化合物の投与が筋タンパク質分解の抑制に寄与する可能性を見出した。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
