Proteolytic adaptation to starvation in teleost skeletal muscle

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15909
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 40040:Aquatic life science-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kominami Yuri 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (30803572)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 飢餓適応 / ペプチドーム解析 / タンパク質分解 / 魚類 / 骨格筋

Outline of Final Research Achievements

Proteolysis is constantly activated to energy production in teleost skeletal muscle. Neverthelss, teleosts can save their muscular protein enough to swim during starvation. Proteolytic adaptation to starvation in teleost skeletal muscle was explored in this study. Quantitative peptidomic analysis of starved greater amberjack muscle was performed. Accelerated proteolysis on the second day of starvation was suggested from the results. Proteins related to secretion of growth hormone and protein synthesis were identified as the main targets of cellular proteases.

Free Research Field

水産化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マダイやクロマグロ，カンパチなどの肉食魚類の養殖では，魚粉を大量に配合した飼料が使用されている．世界的に養殖産業が拡大しているなか，魚粉原料の資源量が減少傾向にあることや残餌による海洋環境汚染などの問題を考慮すると，このような魚粉に依存した養殖を継続することは非現実的である．本研究の成果は，肉食魚類の骨格筋において特定のシグナル伝達によって筋線維タンパク質の分解が抑制されることを示している．今後，シグナル伝達の詳細について解明することによって，魚類の筋肉タンパク質の蓄積効率を向上させる飼料や給餌スケジュールの設計が可能になると期待される．