2021 Fiscal Year Annual Research Report
骨格筋肥大・萎縮の根幹である筋原線維構造の形成・維持・分解メカニズムの解明
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19H03100
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
西邑 隆徳 北海道大学, 農学研究院, 教授 (10237729)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾嶋 孝一 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 上級研究員 (60415544)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / 筋原線維 / ミオシン分子 / サルコメア / 速筋 / 遅筋 / メチル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境調和・持続型の効率的な食肉生産確立するためには、食肉の主体である家畜骨格筋の筋肥大・維持機構を組織・細胞レベルで理解することが重要である。本研究では、筋原線維内の太いフィラメントにおけるミオシン分子の置換機構を解明することを目的とした。細胞内環境が筋原線維内の太いフィラメントにおけるミオシン分子の置換に影響するか否かを検討するために、骨格筋細胞に速筋型と遅筋型の2種類の蛍光標識ミオシンアイソフォームを同時に発現させて置換様相を観察した。両ミオシンアイソフォームは同一のサルコメアに組み込まれているにも関わらず、速筋型の方が遅筋型よりもより速く置換することが示されたことから、ミオシン分子自身に置換率を変化させる要因があることが示唆された。そこで、速筋型および遅筋型アイソフォームによって受ける翻訳後修飾の種類や修飾率が変化するのか否か検討した。速筋として前脛骨筋（TA）、遅筋としてヒラメ筋（SOL）をマウスから採取し、筋原線維画分と細胞質画分に分画してサンプルを調製した。各サンプルをイムノブロットに供したところ、TAにおいて1ヵ月齢のマウスでメチル化ミオシンの割合が高く、SOLでは1-24ヵ月齢のマウスでミオシンのメチル化率が高かった。そこで、Myh1とMyh7でメチル化修飾を受けるアミノ酸位置の違いを質量分析で調べた。Myh1とMyh7の両方で、ミオシンの重合において重要な役割を担う尾部でメチル化修飾が多く検出された。ミオシン分子尾部におけるメチル化修飾位置は、アイソフォーム、筋原線維（細胞質画分）、マウスの月齢によって影響を受けることが示された。以上の結果から、アイソフォームによって筋原線維内太いフィラメントにおけるミオシン分子の置換速度は異なること、その要因として、ミオシン分子の翻訳後修飾の一種であるメチル化が関与している可能性が考えられた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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