微小重力環境下における筋、骨萎縮を誘導する新規遺伝子のクローニング

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08557151
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 北島 勲 鹿児島大学, 医学部, 助教授 (50214797)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大平 充宣 鹿屋体育大学, 体育学部, 教授 (50185378) ; 丸山 征郎 鹿児島大学, 医学部, 教授 (20082282)
• Keywords: 宇宙飛行 / ラット / 傍背柱筋 / 萎縮 / 微小重力 / mRNA / ストレス蛋白 / MEF-2

Research Abstract

1993年10月に打ち上げられたスペースシャトルコロンビアに搭乗させた8週齢ラットとそれにシンクロナイズさせた同年齢ラットの胸部脊椎骨と胸部傍脊柱筋の解析を行った。昨年までの検討により、本ラットの骨はモデリングが障害され、四肢の筋障害、とくにミトコンドリア障害と筋のATP減少、ベータアドレナージック受容体障害が生じることが明らかになった。そこで本年度は、本研究目的達成のため、宇宙飛行ラットと地上対照ラットの胸部傍脊柱筋よりmRNAを抽出しcDNA合成後RT-PCRを施行しその発現の差をとるmRNA Differential Display法を利用した。その結果、12の変化する遺伝子が捉えられた。まずこれらが既存の遺伝子とホモロジーを有するものであるか検索した。検索結果により、宇宙ラットの筋肉で上昇したものは、ストレス蛋白に関連するものであり、ヒートショック蛋白70とそれに関連する分子TCP-1であった。一方、減少する分子は筋肉ミトコンドリア代謝関連遺伝子(チトクロームオキシダーゼ、アデノシンネクレアーゼトランスリケーター)と筋成熟に関連する分子であるmyocyte-specific enhancer binding factor(MEF)と95%相同性を有する分子とアルドラーゼであった。これらは、ノーザンブロットにより発現の差が確かめられた。さらに、いままでに報告のない分子もつり上げってきた。以上、当初の予定していた目的はほぼ達成できたと思われる。今後、さらに各遺伝子の筋障害との関連の詳細を検討してゆく予定である。

Research Products

• [Publications] Isao Kitajima Naohiro Hanyu,et al: "Ribozyme-based gene cleavage approach to chronic arthritis associated with human T-cell leukemia virustype I(HTLV-I):" Arthritis & Rheumatism. 40. 2118-2127 (1997)
• [Publications] Isao Kitajima Naohiro Hanyu,et al.: "Efficient transfer of synthetic ribozymes into cells using hemagglutinating virus of Japan(HVJ)-cationic liposomes." J.Biol.Chem.272. 27099-27106 (1997)
• [Publications] Jun-Ichiro Nishi Isao Kitajima: "B cell epitope mapping of the bacterial superantigen staphylococcal enterotoxin B:" J.Immunol.158. 247-254 (1997)
• [Publications] Gen Yamada, Isao Kitajima, et al.: "Metal composition and histological analysis of the space flight rat bones" Life Science. 60. 635-642 (1997)
• [Publications] Kimiyoshi Arimura Isao Kitajima, et al: "Antibodies to potassium channel of PC12 in serum of Isaacs'syndrome:" Muscle & Nurve. 20(3). 299-305 (1997)
• [Publications] Mika Okamoto Isao Kitajima, et al.: "HIV-1-infected myclomonocytic cells are resistant to Fas-mediated apoptosis:" Medical Microbiology and Immunology. 186. 11-17 (1997)
• [Publications] 北島 勲: "エンドトキシンのシグナル伝達(DICology)" メデイカル レビュー社, 145-153 (1997)
• [Publications] Ikuro Maruyama Isao Kitajima, et al.: "Thrombin activates NF-kB through thrombin receptor" Recent Progress in Blood Coagulation and Fibrinolysis ELSEVIER,Amsterdam., 161-167 (1997)