2013 Fiscal Year Annual Research Report
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12J03899
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| Research Institution | Toyohashi Sozo University |
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Principal Investigator |
江川 達郎 豊橋創造大学, 保健医療学部, 特別研究員(PD)
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| Keywords | AMPキナーゼ / 熱ショックタンパク質 / p70S6K / MuRF1 / 筋肥大 / 筋萎縮 / 骨格筋 |
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| Research Abstract |
本年度はAMPK-HSP72経路による筋肥大の抑制が、タンパク質合成経路の抑制を介したものであるのか、あるいはタンパク質分解経路の亢進を介したものであるのかについて明らかにするために検討を行った。タンパク質合成経路への影響はAktおよびp70 S6 Kinase (p70S6K)、タンパク質分解経路への影響はmuscle-specific RING-finger1 (MuRF1)の動態により評価した。AMPK活性化剤であるAICARを含有した培地中で、分化させたマウス由来筋芽細胞(C2C12)をインキュベート(0.5mM、24h)したところ、Akt活性の指標であるAktSer473リン酸化は変化しなかったが、p70S6K活性の指標であるp70S6KThr389リン酸化が減少した。またp70S6Kリン酸化減少は、RNA干渉法を用いてAMPKタンパク質発現を80%ノックダウンさせた細胞では緩和された。一方、HSP72タンパク質発現を70%ノックダウンさせた細胞では、AICAR刺激によるp70S6Kリン酸化減少は不変であった。AICAR刺激による筋肥大の抑制はAMPKあるいはHSP72のいずれを消失させた細胞においても緩和された。AICAR刺激によりMuRF1mRNA発現が増加し、この増加はAMPKをノックダウンさせた細胞では惹起されなかった。またHSP72をノックダウンした細胞においてもAICAR刺激によるMuRF1 mRNA発現の増加は見られなかった。以上から、AMPK-HSP72経路を介した筋肥大の抑制に、タンパク質合成経路の抑制は関与しておらず、タンパク質分解経路のシグナル亢進が関与している可能性が示唆された。上記研究の結果は、AMPKが筋量を調節するメカニズムについて、AMPK-HSP72axisを介したタンパク質分解経路の調節機構が存在していることを明らかにしたものである。また上記に加え、骨格筋特異的にAMPK活性を低下させた遺伝子組み換えマウス(AMPK-DN)を用いた検討を平行して行っており、現在までのところ、AMPK-DNマウスでは後肢懸垂処置による廃用性筋萎縮進行が抑制されるという結果を得ている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、研究計画に記載した動物実験の検討が進行し、仮説に沿った結果が出ている。また、培養細胞を用いた検討により、メカニズムの解明も進んでおり、順調に研究が進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、生体を用いた検討を進行し、培養細胞にて明らかになった結果を基盤に、AMPKによる骨格筋量調節のメカニズムを詳細に解明していく。
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[Journal Article] Regeneration of injured skeletal muscle in heat shock transcriptional factor 1-null mice2013
Author(s)
Nishizawa S, Koya T, Ohno Y ; Goto A, Ikuita A, Suzuki M, Ohira T, Egawa T, Nakai A, Sugiura T, Ohira Y, Yoshioka T, Bepp u M, Goto K
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Journal Title
Physiol Rep
Volume: 1
Pages: e00071
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Heat shock transcriptional factor 1-deficiency attenuates overloading-associated hypertrophy of mouse soleus muscle2013
Author(s)
Koya T, Nishizawa S, Ohno Y, Goto A, Ikuita A, Suzuki M, Ohira T, Egawa T, Nakai A, Sugiura T, Ohira Y, Yoshioka T, Bepp u M, Goto K
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 8
Pages: e77788
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Up-regulation of adiponectin expression in antigravitational soleus muscle in response to unloading followed by reloading, and functional overloading in mice2013
Author(s)
Goto A, Ohno Y, Ikuta A, Suzuki M., Ohira T., Egawa T., Sugiura T, Yoshioka T, Ohira Y, Goto K
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 8
Pages: e81929
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Effects of Hindlimb Unloading on the Expressions of Angiopoietin1 and Tie-2 in Mouse Skeletal Muscles2013
Author(s)
Ikuta A, Goto A, Suzuki M, Ohira T, Egawa T, Ohno Y, Sugiura T, Ohira Y, Yoshioka T, Goto K
Organizer
Join Meeting of 29th American Society for Gravitational and Space Research and 5th International Symposium for Physical Sciences in Space
Place of Presentation
Orland, FL, USA
Year and Date
2013-11-05
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[Presentation] Responses of Circulating MicroRNAs to Hindlimb Unloading and Reloading in Mice2013
Author(s)
Suzuki M, Ohno Y, Ikuta A, Egawa T, Yokoyama S, Goto A, Ohira T, Sugiura T, Ohira Y, Yoshioka T, Goto K
Organizer
Join Meeting of 29th American Society for Gravitational and Space Research and 5th International Symposium for Physical Sciences in Space
Place of Presentation
Orland, FL, USA
Year and Date
2013-11-05
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[Presentation] AMPK inhibits myogenesis through a HSP72-dependent mechanism in C2C12 myotubes2013
Author(s)
Egawa T, Ohno Y, Goto A, Ikuta A, Suzuki M, Ohira T, Koya T , Nishizawa S, Sugiura T, Ohira Y, Yoshioka T, Goto K
Organizer
第34回国際重力生理学会
Place of Presentation
穂の国とよはし芸術劇場(愛知県)
Year and Date
2013-06-24
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