2016 Fiscal Year Annual Research Report
新規二元的ミトコンドリア制御系によるサルコペニアの病態研究
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16H05157
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
中島 利博 東京医科大学, 医学部, 教授 (90260752)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八木下 尚子 聖マリアンナ医科大学, 医学研究科, 講師 (40367389)
荒谷 聡子 東京医科大学, 医学部, 講師 (40387064)
藤田 英俊 東京医科大学, 医学部, 講師 (90571802)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | サルコペニア / 遺伝子改変動物 / タンパク質分解 / シノビオリン / ユビキチン化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ミトコンドリアはエネルギー代謝を司る細胞内小器官として老化、肥満、筋萎縮など現代社会が直面する多様な難治性病態に関与している。
我々はリウマチ滑膜細胞より発見したE3 ユビキチン化酵素シノビオリンが関節炎 (G&D 2003)だけでなく、ミトコンドリア関連転写統合装置 PGC-1β(EMBO J 2015)と転写因子 NRF2 (G&D 2014)を介し、肥満・メタボリック症候群と肝線維化というミトコンドリアの関与が示唆されている病態形成に深く関与していることを発見した。
本研究では脂肪、肝臓とともに代表的エネルギー代謝器官である骨格筋におけるシノビオリンの役割に着目している。平成28年度には、心筋・骨格筋特異的muscle creatine kinase (MCK) プロモーターによりドライブされるCre 発現マウス (Tg(Ckmm-cre)) を、すでに報告したシノビオリン floxed マウス (Syvnfl/fl) と二回交配し、筋肉特異的シノビオリン KO マウス (MCK-cre Syvnfl/fl) マウスの作製が完了した。
今後、本マウスを中心に解析を行い、シノビオリンの骨格筋における役割を明らかにする。
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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
シノビオリンの全身性ノックアウトマウスが胎性致死（Yagishita ら J. Biol. Chem. 2005）であったことより、本研究の遂行上最も懸念されていた筋肉特異的シノビオリン特異的完全ノックアウトマウスの成獣が得られたため、本研究の円滑な遂行の確度が非常に高まったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記のノックアウトマウスを用いて、シノビオリンの骨格筋における生理的、ならびに筋委縮における役割を明らかにする。
・尾部懸垂器具を用い上記筋特異的 KO マウスの尾部を吊り上げ後肢が地面につかないようにし、この状態で 2 週間飼育することでサルコペニアモデルを作製する。その後、東京医大動物実験規則に従い安楽死後のマウスの左右後肢から、ヒラメ筋、足底筋、腓腹筋、前脛骨筋、長指伸筋、大腿四頭筋に分けて採取し、以下の解析を行う。
・筋の重量測定、病理学的解析：解剖後各筋の重量測定、肉眼的観察、HE 染色、Gomori-trichrome 染色などの通常の組織化学的染色とともに、シノビオリン、PGC-1β、NRF2 に加え、サルコペニア関連分子 (collagen VI, GDF11, Irisin, Beclin 1, FNDC5, mTOR, IGF-1, PI3K, atrogin-1, LC3, PDGF receptor α, Pax7, MyoD, myogeninなど) の免疫組織化学的染色を行う。
・電子顕微鏡による解析：電子顕微鏡にて単位面積当たりのミトコンドリア数をカウントする。
・ミトコンドリア機能解析：骨格筋組織は重量を測定後、ミトコンドリアの呼吸能を測定する。
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[Journal Article] Notch2 signaling regulates the proliferation of murine bone marrow-derived mesenchymal stem/stromal cells via c-Myc expression.2016
Author(s)
Yukio S, Mabuchi Y, Miyamoto K, Araki D, Niibe K, Houlihan DD, Morikawa S, Nakagawa T, Nakajima T, Akazawa C, Hori S, Okano H, Matsuzaki Y
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Journal Title
PLOS ONE
Volume: 11（11）
Pages: 0165946
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Mitochondrial ubiquitin ligase activator of NF-κB regulates NF-κB signaling in cells subjected to ER stress.2016
Author(s)
Fujita H, Aratani S, Fujii R, Yamano Y, Yagishita N, Araya N, Izumi T, Azakami K, Hasegawa D, Nishioka K, Nakajima T
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Journal Title
Int J Mol Med
Volume: 37
Pages: 1611-8
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] シノビオリン阻害剤の探索。2016
Author(s)
藤田英俊、荒谷聡子、西岡久寿樹、中島利博
Organizer
日本線維筋痛症学会第 8 回学術集会
Place of Presentation
KFC Hall & Rooms（東京 墨田区）
Year and Date
2016-09-17 – 2016-09-18
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