2017 Fiscal Year Research-status Report
メチオニンの骨格筋タンパク質代謝における経口投与と細胞に対する異なる作用の解明
| Project/Area Number |
16K07727
|
|---|
| Research Institution | Iwate University |
|---|
Principal Investigator |
長澤 孝志 岩手大学, 農学部, 教授 (80189117)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | メチオニン / 骨格筋 / ラット / C2C12筋管細胞 / オートファジー |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
In vivoにおけるメチオニンの作用を明らかにするために、メチオニンのラットへの経口投与後のメチオニンおよびその代謝産物の血中濃度を網羅的に解析し、経時変化を測定した。メチオニン投与後、血中メチオニン濃度は投与１時間で最高値に達した。メチオニンの代謝産物であるホモシステイン、シスタチオニン、システイン、サルコシン濃度は投与１時間から増加し３時間で最高値となった。また、メチオニン代謝には直接関与しないα-アミノ酪酸濃度が経時的に増加し、グリシン、分岐鎖アミノ酸濃度は減少した。
また、メチオニンで分泌が促進されると報告されている血中グレリン濃度も増加せず、投与６時間後には有意に低下した。血中インスリン濃度は有意は増加は認められなかった。これらから、メチオニン投与後の骨格筋タンパク質分解抑制は、ホルモン等よりも代謝産物による可能性が示唆された。
そこで、メチオニンの代謝産物のC2C12筋管細胞のタンパク質分解に及ぼす影響を検討した。C2C12筋芽細胞を筋管細胞に分化させた後に、血清飢餓で培養した細胞にメチオニンの代謝産物を添加し、１時間後のオートファジーマーカーのLC3フラックスをウエスタンブロットで解析した。その結果、メチオニン、ホモシステイン、システイン、α-アミノ酪酸、S-アデノシルメチオニン、S-アデノシルホモシステイン、シスタチオニン、サルコシンいずれもオートファジー活性を抑制することはなかった。
メチオニンを経口投与後のラット血清でC2C12筋管細胞を培養しても、タンパク質分解は抑制されなかった。以上から、少なくともC2C12筋管細胞においてはメチオニンの代謝産物は分解抑制作用に関与していないと考えられた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
メチオニン代謝産物の培養細胞における効果が予想と異なり確認できなかった。この一因として、培養細胞の特異性が考えられる。別の系による確認を検討する必要がある。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでの検討から、メチオニンのラットへの経口投与により骨格筋タンパク質の分解を抑制することは明らかになったが、C2C12筋管細胞においてはメチオニンおよびその代謝産物によるタンパク質分解抑制は示されず、in vivoの効果の原因を特定することができなかった。ラットとC2C12筋管細胞では必ずしも代謝が同一とは言えないことから、来年度は培養細胞ではなく、よりin vivoに近いin situの系を用いて解析する。具体的には、ラット単離筋肉切片の培養系を使うことを計画する。この場合、添加したアミノ酸が分解の測定を妨害するので、この分離法などを確立する必要がある。
また、インスリンとグレリン以外のホルモンについてもメチオニン投与後の血中濃度の変動を検討する。
|
