| Project/Area Number |
21K06795
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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 48030:Pharmacology-related
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| Research Institution | Hokkaido University (2023-2024)
Tohoku University (2021-2022) |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有澤 美枝子 九州大学, 農学研究院, 教授 (50302162)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | ヘパラン硫酸 / ヘパラン硫酸分解酵素 / 骨格筋 / Heparanase |
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| Outline of Research at the Start |
我々の研究により骨格筋に存在するヘパラン硫酸が減少すると、筋分化が障害され、骨格筋量が減少し、運動機能が低下することが明らかとなった。従って、骨格筋でヘパラン硫酸を増加させれば、筋分化能が促進され、骨格筋量の増加と運動機能の改善が得られる可能性が考えられた。そこで本研究では骨格筋特異的にヘパラン硫酸を増加させたマウスの表現型解析を行い、ヘパラン硫酸増加による運動機能改善効果を検証する。またヘパラン硫酸代謝酵素の阻害剤探索研究を行い、ヘパラン硫酸を増加させる化合物を得る。これらの研究成果は、骨格筋量が減少するサルコペニアや様々な筋疾患における病態解明や創薬へとつながるものと期待している。
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| Outline of Final Research Achievements |
The objective of the present study was to elucidate the function of HPSE, an enzyme that degrades heparan sulfate, in the skeletal muscle. In order to investigate the role of HPSE in cultured cells, we established HPSE-deficient cell lines using CRSIPR-Cas9 system in the mouse myoblast-derived cell line C2C12. In the HPSE-deficient C2C12 cells, an increase in heparan sulfate levels was observed. When we induced the differentiation in C2C12 cells, myotube formation was enhanced in the HPSE-deficientC2C12 cells. Additionally, the expression levels of muscle differentiation markers were found to be elevated in HPSE-deficient cells in comparison to wild-type cells. These findings suggest that HPSE regulates the levels of heparan sulfate in muscle cells and that increased heparan sulfate may promote muscle differentiation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまでに骨格筋においてヘパラン硫酸を減少させると、筋分化が抑制されることを報告した。本研究によりヘパラン硫酸を増加させると筋分化が促進されることが示され、筋組織におけるヘパラン硫酸の重要性をヘパラン硫酸の増加および減少の両面から示すことができた。筋力の低下によるサルコペニアなどは大きな社会問題となっており、今後ヘパラン硫酸を増加させることにより、加齢による筋力低下を抑制する創薬研究へとつなげていきたいと考えている。
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