Establishment of in vivo and in vitro systems to study the pathophysiology of disuse muscle atrophy

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K19747
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Kaneko Yayoi 九州大学, 医学研究院, 助教 (20647482)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 久雄 九州大学, 医学研究院, 教授 (20205561)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2022-03-31
• Keywords: 廃用性筋萎縮 / ゴルジ体 / 酸化的ストレス

Outline of Final Research Achievements

We aim to clarify the pathological role of the oxidative stress in disuse muscle atrophy from a cell biological point of view. We previously observed the fragmentation of the Golgi apparatus in atrophied cells, which suggesting the disfunction of the intracellular transport system. One possible mechanism of the Golgi fragmentation is the inhibition of membrane fusion. In this study, we focused on a membrane tethering machinery required for the membrane fusion, especially for its specificity, in the Golgi. We have identified a novel membrane tethering factor, FTCD, in the Golgi and have succeeded in establishing both in vivo and in vitro systems which enable us to monitor the assembly/disassembly of the Golgi membrane tethering machinery in living cells and a test tube.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現代の日本では急速に高齢化が進み、世界に類を見ない高齢化社会となりつつある。高齢者は何らかの理由でいったん寝たきりになると、骨格筋の萎縮が進んで寝たきり状態からの離脱が出来なくなる。寝たきり状態になると代謝系はもとより循環器や呼吸器系にも種々の問題が生じてくる。これが寝たきり問題であり、現代日本における喫緊の医療上の大問題となっている。本研究での成果により、廃用性萎縮において生じる酸化的ストレスが細胞内小器官ゴルジ体を小胞化する分子機構を明らかに出来ると考えている。そして引いては、萎縮筋において生じる細胞内小器官の異常を防ぐ糸口が得られ、新たな治療法に繋がると期待される。