2016 Fiscal Year Annual Research Report
転写共役因子ＰＧＣ１アルファによる骨格筋アミノ酸代謝調節の分子機序解明
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15J00645
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
畑澤 幸乃 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)
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2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / 運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
転写共役因子PGC1α（PPARγ coactivator 1α）は骨格筋において運動により発現増加し、ミトコンドリアの生合成・筋線維タイプの変化・脂肪酸酸化促進など、エネルギー代謝や運動に関連する遺伝子発現を活性化する。私の所属する研究室では以前、PGC1αを骨格筋特異的に過剰発現させたPGC1αTgマウスと、PGC1αを骨格筋特異的に欠損させたPGC1αKOマウスを作製した。本研究では、PGC1αTgマウスPGC1αKOマウス骨格筋について、マイクロアレイおよび次世代シーケンサーの網羅的発現解析を行った。その結果、PGC1α-Tgマウスの骨格筋において分岐鎖アミノ酸（BCAA）代謝が亢進していることが示唆された。さらに、PGC1α-Tgマウスの骨格筋においてBCAA代謝酵素の発現が増加したことを確認した（Hatazawa et al. PLOS ONE 2014）。一方、骨格筋特異的PGC1α欠損マウスにおいて、TCA回路やBCAA代謝に関連する遺伝子発現が低下していることを見出した（Hatazawa et al. BBRC 2016）。PGC1αKOマウスはPGC1αTgマウスと逆向きの表現型を示しており、gain of functi on だけでなく、loss of functionの実験によって、PGC1αの機能が明らかになった。すなわち、PGC1αを活性化することが筋機能の活性化に繋がることが、in vivoの実験で示唆された。また、PGC1αがアラニン代謝を制御している可能性についてもデータが得られた。
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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
研究は「研究の目的」に沿って、順調に進捗している。研究成果を、本年度、英文専門誌に発表した（Deletion of the transcriptio nal coactivator PGC1α in skeletal muscles is associated with reduced expression of genes related to oxidative muscle function.Biochem Biophys Res Commun. 2016; 481: 251-258.等）。さらに、国内外の学会や研究会おいて研究成果を発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、PGC1αに着目して研究を行っている。PGC1αの運動時の代謝変化を引き起こすことが明らかとなってきた。筋萎縮は身体活動を低下させQOLが低下する。がんによる筋萎縮（カヘキシー）の防止は寿命を延長させることが報告される。また、加齢による筋萎縮時の肝臓の病変（肝硬変など）は、アンモニア脳症を引き起こすなど、骨格筋量の重要性が知られる。一方、適度な運動は生活習慣病の予防・改善に効果があることが知られる。しかしながら、運動習慣のない人、生活習慣病の合併症などで、運動ができない人なども多く存在する。そのような人に対して、運動効果を引き起こす食品や医薬品（運動模倣薬）は期待が大きい。これらの経路の主要な制御因子としてPGC1αが発見されたことは重要である。今後、PGC1αの活性を改変しうる成分を見出し、検証を行ってゆきたい。
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[Journal Article] Muscle-specific deletion of BDK amplifies loss of myofibrillar protein during protein undernutrition.2017
Author(s)
Ishikawa T, Kitaura Y, Kadota Y, Morishita Y, Ota M, Yamanaka F, Xu M, Ikawa M, Inoue N, Kawano F, Nakai N, Murakami T, Miura S, Hatazawa Y, Kamei Y, Shimomura Y.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 7
Pages: 39825
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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