2017 Fiscal Year Research-status Report
損傷筋線維除去システムにおける酸化タンパク質の種類と役割
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17K08067
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| Research Institution | Rakuno Gakuen University |
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Principal Investigator |
岩崎 智仁 酪農学園大学, 農食環境学群, 准教授 (30305908)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 酸化タンパク質 / 骨格筋 / マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋の損傷において損傷部位の正常な除去は，その後の筋再生（肥大）のために重要である．損傷部位が除去されない場合に繊維化などが生じる． mdxマウスでは，損傷筋線維中のタンパク質の特定アミノ酸残基が酸化されていることが報告された．同様に意図的な塩酸ブピバカインの筋肉注射により，損傷を受けた正常マウスの骨格筋線維においても酸化タンパク質が検出された．このことにより損傷筋においてタンパク質の酸化は普遍的な現象であることが示されている．しかしながら，損傷筋線維中でタンパク質が酸化される理由については理解が進んでいないことから，その理解を本研究課題の目的とした．平成29年度では，mdxマウスの大腿四頭筋，腓腹筋，ならびに前頸骨筋等を用いて，酸化タンパク質の種類とその組織内の局在について調査を行った．結果として，初年度に検出を予定していた酸化タンパク質種の全てが損傷筋線維中に存在することが確認され，さらに損傷した筋組織部位の除去に関係すると考えられるいくつかのプロテアーゼの活性が，酸化タンパク質量に依存して増加する傾向にあることが確認できた．また，平成29年度に設置した分光蛍光光度計を用いた酸化タンパク質の定量についても一定の成果が得られている．一方，新規な化学修飾法を用いて酸化タンパク質の局在を電子顕微鏡レベル明らかにする予定であったが，当初計画していた手法では，筋組織構造を電子顕微鏡レベルで維持することが難しいことが判明し，現在，その改良法の検討を進めている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度に予定していた電子顕微鏡レベルでの骨格筋組織構造における特定酸化タンパク質の局在観察では，当初の計画通り化学修飾法を用いて筋組織を処理した．その後，修飾領域の全てを連続的に超薄切片作製して観察したところ，全範囲で筋組織の化学固定レベルが低く，その修飾処理過程が原因と考えられる筋組織構造の崩壊が認められた．以上のことから，特定酸化タンパク質の筋組織中における電子顕微鏡レベルでの局在情報が得られていない．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度では，当初計画にある筋内在性プロテアーゼの組織内での局在観察を行い，平成29年度に明らかにした酸化タンパク質の組織内分布との関わりについて調査を進める．この他に，電子顕微鏡レベルでの特定酸化タンパク質の局在観察手法についての改良を進める．
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| Causes of Carryover |
電子顕微鏡レベルでの特定酸化タンパク質の局在観察手法の改良にはmdxマウスの個体が必要な場合があった．しかし，飼育していたmdxマウスの繁殖能力が低下したことから，個体を入手できずに実験を進めることができなかったことが次年度使用額が生じた理由である．
次年度は使用マウスのつがいを購入して繁殖を進めることを予定している．遅延している実験については，次年度に繁殖できた個体を用いて行うことを予定しており，生じた次年度使用額はその実験に充当する．
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