筋肥大シグナルを受容する新規筋収縮センサータンパク質の探索

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K19219
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 清水 誠 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (40409008)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2021-03-31
• Keywords: 骨格筋 / 酸化修飾 / 電気刺激 / C2C12

Outline of Annual Research Achievements

骨格筋活動による適度な酸化ストレスシグナルは、運動機能に重要であることが知られている。本研究では、電気パルス刺激（EPS; electrical pulse stimulation）を用いた培養細胞実験及び動物実験により、骨格筋収縮に応答する新たな標的タンパク質の同定を目指した。酸化ストレスはタンパク質や脂質など様々な分子の酸化修飾を行うことが知られている。このことより、筋収縮に応答する酸化修飾タンパク質の同定及び機能解析を目的とした。本年度は、前年度に同定した２つの筋収縮センサータンパク質に関する検討実験を実施した。センサータンパク質の発現プラスミドを構築し、大量調製を行った。エレクトロポレーション法により目的タンパク質を骨格筋で強制発現させた。筋重量など様々な骨格筋機能のパラメーターの検討を行ったが、センサータンパク質による顕著な変動は認められなかった。このことから、siRNAを用いたノックダウン実験や、酸化修飾部位を変異させたドミナントネガティブ体の作製などを検討している。またドミナントネガティブ体の作製のため、センサータンパク質の修飾部位の同定も検討している。また、サルコペニアのように筋力・筋量が低下した状態でのセンサータンパク質の実験を検討している。具体的には、老化モデルマウス（高齢マウス、SAMマウスなど）や骨格筋の萎縮・障害モデルマウス（坐骨神経切除、カルジオトキシン投与実験）を用いた実験を検討している。以上の実験計画より、筋機能を向上させるセンサータンパク質の同定を目指す。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

前年度のセンサータンパク質の同定に時間を要したこと、及び動物実験において期待された結果がえられていないため。

Strategy for Future Research Activity

センサータンパク質の強制発現実験に加え、siRNAを用いたノックダウン実験、酸化修飾部位の変異体（ドミナントネガティブ体）を用いた実験を予定している。また、骨格筋機能が低下した状態（高齢、筋萎縮、筋障害）での実験を予定している。

Causes of Carryover

前年度に予定していたセンサータンパク質の同定に時間を要したため、事業期間の延長が必要となった。事業期間の延長承認申請書（様式F-14）は提出済みである。