2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of muscular atrophy mechanism by optogenetics oxidative stress induction method and search for therapeutic agents
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18K06029
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
佐藤 文規 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 特定助教 (10588263)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀬原 淳子 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 連携教授 (60209038)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | zebrafish / 骨格筋 / 酸化ストレス / 筋萎縮 / ミトコンドリ / オプトジェネティスク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋は動力源であるATPの消費量が多く、ATPの安定的な供給は骨格筋の機能的発達・維持にとって必須である。このATP産生における主要な細胞小器官がミトコンドリアであり、その機能不全によって筋萎縮が引き起こされることが知られている。ミトコンドリア機能不全はROS（活性酸素種）の産生過多を誘導し、酸化ストレスが発生することによって筋萎縮が引き起こされると考えられている。そこで可視光による骨格筋ミトコンドリア特異的な長期酸化ストレス誘導法を確立し、酸化ストレスにより筋萎縮が誘導される詳細な過程の解明を第一の目標として研究を進めている。
これまで骨格筋特異的ミトコンドリアROS産生トランスジェニックゼブラフィッシュの個体（成魚）への光誘導による長期ROS産生誘導用の高強度LEDライトおよび照射用アクリル水槽および条件の検討は順調に進行したが、本実験の主な使用系統であり、既に作製済みであった光誘導型の骨格筋特異的ミトコンドリアROS産生トランスジェニックゼブラフィッシュに関して、ROS産生タンパク質の発現量が成長に伴い著しく低下する個体が多数確認されたため、高いROS産生タンパク質発現を維持する個体の継代を試みてきた。
しかし、やはりROS産生タンパク質の発現量が高い個体は成長速度が野生型と比較して遅く、安定的に次世代を得ることのできるROS産生タンパク質高発現トランスジェニック系統を得ることができなかった。
これらのことから、ROS産生を誘導するために用いるタンパク質の変更や、ROS産生誘導タンパク質の骨格筋特異的な発現に関して、ON/OFF可能な発現プロモータの使用等を検討する必要あると考えられる。
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