ロイシンの筋タンパク質合成促進・分解抑制作用に与えるグルタミンの影響に関する研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K18306
• Research Institution: Nagasaki International University
• Principal Investigator: 吉村 亮二 長崎国際大学, 公私立大学の部局等, 助教 (20782569)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: グルタミン / マウス / 骨格筋 / ロイシン / mTORC1

Outline of Annual Research Achievements

アミノ酸はタンパク質の構成成分として機能するだけでなく、生体機能を調節していることが知られている。特に分岐鎖アミノ酸のロイシンにはタンパク質の合成促進、分解抑制作用があることがin vivo、in vitro で数多く報告されている。そのタンパク質合成促進作用において重要な役割を担っていると考えられているものが哺乳類ラパマイシン標的タンパク質複合体1（mTORC1）と呼ばれるリン酸化酵素である。ロイシンによりmTORC1 が活性化され、mTORC1 のターゲットである真核生物翻訳開始因子4E 結合タンパク質1（4EBP1）とリボソームタンパク質S6 リン酸化酵素1（S6K1）がリン酸化されることでタンパク質合成が促進される。一方、タンパク質分解抑制作用におけるmTORC1 のターゲットはunc-51 様キナーゼ1/ FAK ファミリーリン酸化酵素結合タンパク質200 kDa/ オートファジー関連タンパク質13（ULK 複合体）である。ULK 複合体は、タンパク質分解機構の一つであるオートファジー－リソソーム系の最上流に位置しており、mTORC1 によるリン酸化で不活性型となり、タンパク質分解は抑制される。
本年度は、ロイシンによる4EBP1、S6K1のリン酸化の増加をウエスタンブロット法により検出した。また、3年目に行う予定であったタンパク質合成量の測定を本年度に行い、ロイシンによりタンパク質合成量が増加する条件を明らかにした。現在、ウエスタンブロット法によるリン酸化ULK1の検出を行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は、ロイシンによるリン酸化4EBP1やリン酸化S6K1の増加を検出し、3年目に行う予定であったタンパク質合成量の測定を本年度に行い、ロイシンによりタンパク質合成量が増加する条件を明らかにした。しかし、初年度の計画があまり進行していないため、やや遅れていると評価した。

Strategy for Future Research Activity

本年度は、ロイシンによるリン酸化4EBP1やリン酸化S6K1の増加を検出したが、リン酸化ULK1は測定できていないため、今後はリン酸化ULK1の測定を行う。また、本年度は3年目に行う予定であったタンパク質合成量の測定を行えるようにしたため、タンパク質合成を調節している4EBP1やS6K1の解析結果と比較しながら今後の研究を進める。

Causes of Carryover

研究計画を変更したため、物品費に変更が生じた。次年度に繰り越したものは、次年度に必要となった消耗品の購入等に使用する予定である。