Regulatory roles of amino acid metabolites in pyruvate metabolism
| Project/Area Number |
21K20867
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0902:General internal medicine and related fields
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
Nishi Kiyoto 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (30749362)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | アミノ酸 / ピルビン酸 / 糖新生 / MPC / BCAA / ミトコンドリア / 糖尿病 |
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| Outline of Research at the Start |
近年になり、肥満や心疾患では、必須アミノ酸である分岐鎖アミノ酸（branched-chain amino acid：BCAA。バリン、ロイシン、イソロイシン）の代謝が障害されることが明らかになってきた。血中や組織中にBCAAやその代謝産物が貯留することも分かってきたが、その病態的意義は充分に解明されていない。本研究は、BCAA代謝障害モデルマウスなどを用い、BCAA代謝によるピルビン酸代謝制御の詳細を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Firstly, we found that the accumulation of BCKAs inhibits hepatic glucose production. Secondly, BCKAs inhibit mitochondrial pyruvate carrier (MPC) in hepatocytes and selectively suppresses pyruvate supported gluconeogenesis. Thirdly, BCATm expression in non-hepatic mitochondria prevents the accumulation of BCKAs and mitigates the inhibition of MPC.
Collectively, these results revealed a novel and significant role of BCAA metabolism in liver gluconeogenesis and pyruvate homeostasis.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
BCAAの摂取は、運動後の筋損傷や筋疲労からの回復を促進し、マウスでは寿命延長効果も報告されている。一方、肥満や心疾患ではBCAA代謝障害によりBCAAやBCKAが増加し、疾患を増悪させると考えられている。
このように、BCAA代謝は生体内において様々な役割を果たしているが、その分子機構は十分に解明されていない。本研究はその一端を明らかにしたものであり、健康を保つための食事の確立などにも役立つ可能性がある。
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Report
(3 results)
Research Products
(12 results)
