2022 Fiscal Year Annual Research Report
栄養状態に依存する筋肉機能制御と代謝異常におけるプロリン異性化酵素Pin1の役割
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20H03732
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
浅野 知一郎 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (70242063)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中津 祐介 広島大学, 医系科学研究科(医), 准教授 (20452584)
山本屋 武 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (50760013)
神名 麻智 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (10619365)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | Pin1 / 代謝異常 / 筋肉 / 運動機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、プロリン異性化酵素Pin1が過栄養状態で増加し、メタボリックシンドロームの成因に関与していることを世界に先駆けて証明してきた。今回、我々は、筋肉特異的Pin1 KOマウスを作成したところ、筋肉量や筋繊維タイプには全く変化がないのも関わらず、持久力と筋力が顕著に低下していることを見出した。すなわち、Pin1が筋肉の量や繊維タイプに変化を与えず、筋力や筋持久力に影響を与える結果であり、「筋肉の性能」を支配する全く新規の分子メカニズムと考えられる。免疫沈降からLC/MS/MSを用いる手法で、Pin1結合タンパクの網羅的な同定を行ったところ、Calsequestrin1 (CASQ1)とSERCA1がPin1による標的候補として選別された。両者とも、筋小胞体のカルシウムサイクリングに関係するタンパクであるため、細胞内カルシウム濃度の調節から筋肉の収縮や持久力に影響を与える可能性が示唆された。また、栄養不良マウスや高齢マウスにおいては骨格筋のPin1蛋白量が顕著に減少し、逆に、過栄養状態でPin1蛋白量が増加することが判明した。さらに、興味深いことに、筋肉のPin1タンパク量は、Pin1のタンパク修飾を介した分解速度に依存しているものと考えられた。
同時並行的に、Pin1の新たな標的タンパクのスクリーニングを行い、Pin1が、中性脂肪分解酵素のHSLとATGL及び、脂肪合成に関わるACC1に直接、結合することを検出した。特記すべきことに、Pin1は中性脂肪分解酵素であるHSLとATGLに強く結合して分解を促進する一方、脂肪合成に関与するACC1に対しては安定化させて発現量を増加させることが判明してきた。本研究の結果から、Pin1が種々の標的タンパクに結合し、その機能を制御することで筋肉機能を向上させ、また、脂質代謝の調節にも関与していることが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] The expression of prolyl isomerase Pin1 is expanded in the skin of patients with atopic dermatitis and facilitates IL-33 expression in HaCaT cells.2023
Author(s)
Kanamoto M, Takahagi S, Aoyama S, Kido Y, Nakanishi M, Naito M, Kanna M, Yamamotoya T, Tanaka A, Hide M, Asano T, Nakatsu Y.
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Journal Title
J Dermatol.
Volume: 50
Pages: 462-471
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] miR-582-5p targets Skp1 and regulates NF-κB signaling-mediated inflammation.2023
Author(s)
Li R, Sano T, Mizokami A, Fukuda T, Shinjo T, Iwashita M, Yamashita A, Sanui T, Nakatsu Y, Sotomaru Y, Asano T, Kanematsu T, Nishimura F.
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Journal Title
Arch Biochem Biophys.
Volume: 734
Pages: 109501
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Par14 interacts with the androgen receptor, augmenting both its transcriptional activity and prostate cancer proliferation2022
Author(s)
Naito M, Ikeda K, Aoyama S, Kanamoto M, Akasaka Y, Kido Y, Nakanishi M, Kanna M, Yamamotoya T, Matsubara A, Hinata N, Asano T, Nakatsu Y.
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Journal Title
Cancer Med .
Volume: 30
Pages: 5587
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] XAF1 overexpression exacerbates diabetes by promoting pancreatic β-cell apoptosis2022
Author(s)
Nishimura Y, Iwashita M, Hayashi M, Shinjo T, Watanabe Y, Zeze T, Yamashita A, Fukuda T, Sanui T, Sano T, Asano T, Nishimura F.
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Journal Title
Acta Diabetol
Volume: 10
Pages: 1275-1286
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Prolyl isomerase Pin1 plays an essential role in SARS-CoV-2 proliferation, indicating its possibility as a novel therapeutic target2022
Author(s)
Yamamotoya T, Nakatsu Y, Kanna M, Hasei S, Ohata Y, Encinas J, Ito H, Okabe T, Asano T, Sakaguchi T.
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Journal Title
Sci Rep .
Volume: 11
Pages: 18581
DOI
Peer Reviewed
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