2018 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of TGF-beta family regulating muscle atrophy, fibrosis and fatty degeneration
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16K08599
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
土田 邦博 藤田医科大学, 総合医科学研究所, 教授 (30281091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
常陸 圭介 藤田医科大学, 総合医科学研究所, 助教 (10508469)
中谷 直史 藤田医科大学, 総合医科学研究所, 助教 (00421264)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 筋萎縮 / 筋分化制御 / 非翻訳RNA / BMP / 筋肥大 / 薬剤スクリーニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝性および非遺伝性の筋疾患・筋損傷や加齢、悪液質で生じる筋機能低下、特に、筋萎縮、筋の脂肪変性、異所性骨化に焦点を当てて、研究を進展させた。
筋発生過程では、MyoDファミリーが、タイミングをずらしながら発現誘導され、筋衛星細胞からの増殖、分化、融合筋線維形成過程を経て骨格筋が構築される。神経遮断、筋損傷時の筋萎縮時においては、マイオジェニンの発現誘導、ユビキチンタンパク質分解系の活性化により筋量の減少が観察される。マイオジェニンのプロモーター領域から発現する新規非翻訳RNA核酸を発見した。新規非翻訳RNAは胎児筋発生時や初代筋培養細胞分化時にマイオジェニンと共に発現誘導される。TGF-βファミリー/Smad系がその発現に関与していた。RNA捕獲法と質量分析装置を駆使して、結合分子を網羅的に探索した。RNA免疫沈降法、クロマチン免疫沈降法を駆使して、MyoDのコファクターでRNA結合タンパク質のDEAD boxタンパク質の一種が同定された。新規非翻訳RNAのマイオジェニンの転写活性化に重要であることを示した。マウスの前脛骨筋に損傷を最小限に抑えながら、阻害核酸を遺伝子導入する条件を決定した。そして、坐骨神経切断時の筋萎縮過程で、新規非翻訳RNAのノックダウン核酸を導入すると、筋萎縮が緩和されることを見出した。その系で、RNA-seq法を用いて、筋萎縮阻害効果のあるBMPファミリーの分泌因子としてGdf5が誘導されることを示した。
正常ヒト骨格筋由来の、筋衛星細胞と間葉系細胞系譜に分化する幹細胞を培養して薬剤候補ライブラリーをスクリーニングする手法を整備した。筋分化を染色イメージングでスクリーニングする手法、間葉系幹細胞から脂肪細胞、骨芽細胞分化を定量してスクリーニングする手法を開発した。筋の脂肪化の抑制剤候補と骨化抑制剤候補薬を同定した。
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Research Products
(18 results)
