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2023 Fiscal Year Annual Research Report

RNA結合タンパク質Musashiが骨格筋の萎縮を防ぐ機序の解明

Research Project

Project/Area Number 20H04079
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

古市 泰郎  東京都立大学, 人間健康科学研究科, 助教 (40733035)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 眞鍋 康子  東京都立大学, 人間健康科学研究科, 准教授 (60467412)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords骨格筋 / 筋線維タイプ / 糖代謝 / RNA結合タンパク質
Outline of Annual Research Achievements

骨格筋の萎縮は生活の質の低下に直結するため、その機序を解明して予防法を確立することが求められている。申請者はこれまで、筋萎縮を引き起こす新規因子を網羅的に探索した結果、神経発生やガン発生に関わるMusashi2(Msi2)が骨格筋の萎縮とともに発現低下することを見出した。Msi2は特定のmRNAに結合してその発現量を調節し、細胞が分化するか否かを決める運命決定因子として発見されたが、骨格筋での働きは不明であった。
Msi2は代謝能力と疲労耐性に優れる遅筋タイプの骨格筋でその発現量が多く、また、組織学的に筋線維タイプで発現量を比較すると速筋でありながら遅筋の性質に近いType IIa線維で発現が強かった。Msi2の働きを明らかにするため、Msi2を欠損したマウスの骨格筋を解析したところ、Msi2欠損マウスでは野生型マウスに比べてヒラメ筋で萎縮しているだけでなく、通常は赤い色が白く変色していた。Msi2欠損マウスでは耐糖能の低下と活動量の減少が観察された。さらにType IIa線維数が減少して、ミトコンドリア量の低下と筋の発揮張力の低下が認められた。一方で、Msi2遺伝子を骨格筋からクローニングし、エレクトロポレーション法によってマウス前脛骨筋にMsi2を遺伝子導入したところ、ミトコンドリアマーカーと酸素結合タンパク質であるミオグロビンタンパク質がMsi2過剰発現によって増加した。さらに、Msi2が制御する分子機序を明らかにするために、RNAシーケンスによる網羅的な遺伝子発現解析を行い、Msi2の欠損によって変化する遺伝子を同定し、続いてCLIP-PCR法によってMsi2が結合しているmRNAを発見した。
以上のように、Msi2による遺伝子発現調節は骨格筋の量と質を制御していることが明らかとなり、Msi2は骨格筋の恒常性に必須な新規因子であることが示唆された。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2023 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Lack of Musashi‐2 induces type IIa fiber‐dominated muscle atrophy2023

    • Author(s)
      Furuichi Yasuro、Furutani Ayana、Tamura Kotaro、Manabe Yasuko、Fujii Nobuharu L.
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 37 Pages: e23154

    • DOI

      10.1096/fj.202300563R

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Preparation of mechanically patterned hydrogels for controlling the self-condensation of cells2023

    • Author(s)
      Matsuzaki T、Kawano Y、Horikiri M、Shimokawa Y、Yamazaki T、Okuma N、Koike H、Kimura M、Kawamura R、Yoneyama Y、Furuichi Y、Hakuno F、Takahashi S、Nakabayashi S、Okamoto S、Nakauchi H、Taniguchi H、Takebe T、Yoshikawa H Y.
    • Journal Title

      STAR Protocols

      Volume: 4 Pages: 102471~102471

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2023.102471

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stable isotope-labeled carnitine reveals its rapid transport into muscle cells and acetylation during contraction2023

    • Author(s)
      Furuichi Yasuro、Goto-Inoue Naoko、Uchida Saki、Masuda Shun、Manabe Yasuko、Fujii Nobuharu L.
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 9 Pages: e15281~e15281

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e15281

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 骨格筋恒常性における Musashi の役割2023

    • Author(s)
      古市泰郎, 古谷綾菜
    • Journal Title

      Medical Science Digest

      Volume: 49 Pages: 43-45

  • [Presentation] Musashi2の欠損はType IIa線維の減少と糖代謝量の低下を誘導する2023

    • Author(s)
      古谷 綾菜, 眞鍋 康子, 藤井 宣晴, 古市 泰郎
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
  • [Remarks] 【研究発表】骨格筋の量と質を制御する新たなカギ因子を発見

    • URL

      https://www.tmu.ac.jp/news/topics/35952.html

  • [Remarks] EurekAlert! 記事

    • URL

      https://www.eurekalert.org/news-releases/1000614

  • [Remarks] EurekAlert! 記事

    • URL

      https://www.eurekalert.org/news-releases/987378

URL: 

Published: 2024-12-25  

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