1997 Fiscal Year Annual Research Report
家畜骨格筋の筋管形促進因子の同定・分離と作用機序の解明
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08456135
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山口 高弘 東北大学, 農学部, 助教授 (20111297)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 康一 東北大学, 農学部, 助手 (80261494)
中村 文彦 東北大学, 農学部, 助教授 (20271893)
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| Keywords | 家畜骨格筋 / 筋芽細胞 / 増殖因子 / 分化決定因子 / 筋管形成 / 融合因子 / MyoD転写因子群 |
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| Research Abstract |
筋成形は筋芽細胞の分化・増殖、筋芽細胞の融合による筋管の形成、筋線維の形成の3の現象に大別される。筋形成を理解するには、筋芽細胞の融合による筋管の形成機序を解明することが最も重要である。近年、筋細胞の分化を整序するMyoDファミリー群の転写良因子とその遺伝子が解析された。その転写因子群の一つであるMyogenin-/-のマウス胚で多数の筋管細胞が形成されることから、筋管形成因子の存在が示唆される。しかしながら、筋管の形成を促進する筋芽細胞融合因子の同定と作用機作に関しする研究は報告例がない。本研究では、牛、豚、鶏、の骨格筋から筋管形成因子を分離し、その作用機作を解明し、産肉性の高い家畜の筋形成の機構を解析する。
本年度は骨格筋の筋芽細胞の培養系を用い、筋管形成促進因子の作用機作を解明して、筋芽細胞の筋形成を in vitro で可能にする。また、三次元培養法において、筋形成機構の特徴を解析する。平成9年度の研究により、以下の様な成果が得られた。
1)筋管形成促進因子の精製と生物活性の解析 筋管形成活性は豚胎児の骨格筋の抽出液で全胎児抽出液より高く、限界濾過法で3-10kDの画分で特に強い活性を示した。調整用電気泳動法とHPLC法を用いて、筋管形成因子(MTF)を牛筋芽細胞の初代培養系と作製したクローン化牛筋芽細胞で検討した。筋管形成活性は多くの蛋白のピークに分解し、活性も強いものでなかった。その中で、比較的活性の高かった8.5kD、と2.8kDの成分について、性状をさらにに検討している。
2)筋芽細胞の筋管形成の三次元的培養法の開発と微細構造の検討 牛筋芽細胞の筋形成の三次元構築はスフェロイド形成(細胞集球塊)法と新たに考案した線維束法で検討した。両方において、培養系で三次元的な筋組織の再構築に成功した。スフェロイド形成法では筋芽細胞をスピナ-ボトル中で7-10日間旋回培養を行った所、直径が250-500μmの筋組織が作成された。三次元再構築した細胞はデスミン陽性であり、表層の2-3層では発達した筋管と筋芽細胞が観察された。線維束法では個々の線維上で筋芽細胞から筋管が形成された。線維束法での再構築構造はスフェロイド法での構造より筋組織に近い構造であった。作製された細胞集球塊で2.8kDの画分は筋管形成を促進した。
以上の様に本年度の研究目的はほぼ達成された。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] T.Yamaguchi et el.: "Enviromental influence upon bovine muscle differentiation in vitro" proceedings of the 8th AAAP Animal Soience Congress. 566-567 (1996)
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[Publications] H.Nishida et al.: "lnfluence of prostaglangin E2 on chiok myoblast differentiation during the myogenesis" Anim.Sci.Technol.(Jpn). 68. 381-384 (1997)
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[Publications] T.Yamaguchi et al.: "Effects of growth factors on bovine myogenesis in vitro" Congress Prcoceedings,43rd lnternational Congress of Mest Science and Technology. 345-355 (1997)
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[Publications] T.Imanaka et al.: "Induction of myblast apoptosis by TNF α" Biochem.Biophysi.Res.Commu.(発表予定). (1998)
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[Publications] H.Nara et al.: "Expression of AchE and AchR on bovine myoblasts by IGF-1" Amin.Sci.(発表予定). (1998)
