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2018 Fiscal Year Annual Research Report

タンパク分解系に着目した筋幹細胞調節機構の解明

Research Project

Project/Area Number 16J00431
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

北嶋 康雄  熊本大学, 発生医学研究所, 特別研究員(SPD) (70734416)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Keywords筋幹細胞 / タンパク分解系 / 筋再生 / 骨格筋
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、骨格筋幹細胞特異的プロテアソーム機能不全マウスを用い、骨格筋幹細胞におけるプロテアソームの役割について明らかにすることを目的とする。筋幹細胞特異的にプロテアソーム機能不全を起こすために、筋幹細胞特異的なPax7プロモーター下流にCre組換え酵素を挿入したPax7-CreERT2マウスに、Rpt3f/fマウスを掛け合わせて筋幹細胞特異的プロテアソーム不全マウス(KOマウス)を作出した。これまでに、KOマウスにおいて、筋幹細胞プールの減少が起きていることが分かっていた。幹細胞プール減少はどのように起きているのかを詳細に検討した。幹細胞プールの減少は、TUNEL陽性の細胞死が亢進していることと細胞増殖抑制が起きていることが分かった。これらがどのようなメカニズムで起きているかを調べた。まず、コントロールとKOマウス由来の幹細胞を用いてマイクロアレイ解析を行った。それによるとKOマウスでは、最も上位にはプロテアソーム系が上がってきた。プロテアソーム機能不全モデルであるため、この実験系が妥当であることが裏付けられた。次にp53経路の活性化が認められたため、個々に遺伝子・タンパクレベルでも解析したところ、KOマウスではp53が亢進していることを突き止めた。KOマウスの細胞増殖抑制がこのp53経路の活性化によるものであることを確かめるため、p53が活性化しているKOマウス由来の筋幹細胞にp53遺伝子ノックダウンを行ったところ、細胞増殖抑制をレスキューできた。以上により、KOマウスでの細胞増殖抑制はp53経路の活性化により引き起こされることが明らかになった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (3 results)

All 2018

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results)

  • [Journal Article] Antagonizing bone morphogenetic protein 4 attenuates disease progression in a rat model of amyotrophic lateral sclerosis2018

    • Author(s)
      Shijo Tomomi、Warita Hitoshi、Suzuki Naoki、Ikeda Kensuke、Mitsuzawa Shio、Akiyama Tetsuya、Ono Hiroya、Nishiyama Ayumi、Izumi Rumiko、Kitajima Yasuo、Aoki Masashi
    • Journal Title

      Experimental Neurology

      Volume: 307 Pages: 164~179

    • DOI

      10.1016/j.expneurol.2018.06.009

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Visualization of PAX7 protein dynamics in muscle satellite cells in a YFP knock-in-mouse line2018

    • Author(s)
      Kitajima Yasuo、Ono Yusuke
    • Journal Title

      Skeletal Muscle

      Volume: 8 Pages: ー

    • DOI

      10.1186/s13395-018-0174-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Ubiquitin-Proteasome System Is Indispensable for the Maintenance of Muscle Stem Cells2018

    • Author(s)
      Kitajima Yasuo、Suzuki Naoki、Nunomiya Aki、Osana Shion、Yoshioka Kiyoshi、Tashiro Yoshitaka、Takahashi Ryosuke、Ono Yusuke、Aoki Masashi、Nagatomi Ryoichi
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 11 Pages: 1523~1538

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2018.10.009

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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