2020 Fiscal Year Research-status Report
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20K10558
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
新谷 香 (石田香) 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50345047)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 筋分化 / 加齢 / カルパイン / miRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク分解酵素であるカルパインは、特定のタンパク質を限定分解することによって心筋梗塞など様々な病態に関与する。本研究では、カルパインが遺伝子の転写後発現調節を担うmiRNAの発現量を調節するという新しい仮説を立て、細胞傷害や加齢への関与を検討することを目的としている。
本年度はまず筋芽細胞株を用いて検討した。マウス筋芽細胞株C2C12細胞は、増殖培地から分化誘導培地に交換すると筋管細胞へと分化する。そこで、分化誘導中にカルパイン阻害剤を添加したときの筋分化への影響やmiRNA発現量の変化について検討した。カルパイン阻害剤MDL-28170を添加すると、分化誘導7日後の細胞数、細胞融合率は有意に低下した。また、筋特異的miRNAであるmiR-133やmiR-1の発現量は分化誘導により経時的に増加したが、カルパイン阻害剤により有意に抑制された。miR-133とmiR-1のmiRNA mimicを細胞にトランスフェクションしたところ、カルパイン阻害剤による筋分化抑制作用はキャンセルされた。また、内因性カルパイン阻害剤であるカルパスタチンの発現量を調べると、分化誘導により発現量が減少することが明らかになった。
一方、C2C12細胞は継代を繰り返して細胞老化を引き起こすと、筋分化能を低下させることが知られている。継代を10回繰り返した加齢細胞では、分化誘導によるmiR-133やmiR-1の発現誘導が抑制されていた。また、カルパスタチンの発現量低下についても、加齢細胞ではカルパスタチンの分解が抑制されていることが明らかになった。
以上の結果から、カルパインが筋特異的miRNAを介して筋分化の進展を調節すること、これらのシステムは加齢の影響を受けることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験モデルをマウス心臓から筋芽細胞株に変更したが、カルパインと加齢の関係について新たな知見が見出され、成果がまとまりつつあることから、「おおむね順調に進展している」と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
C2C12細胞を用いて、カルパイン、miRNAと筋分化、加齢の影響について検討する。具体的には、継代を繰り返した加齢細胞でカルパインの活性がどのように変化するのか、分化前および分化後について経時的に検討する。また、活性化したカルパインがmiRNAの発現量を調節しているのか、内因性カルパイン阻害剤であるカルパスタチンを細胞導入し、miRNA発現量や筋分化への影響を見る。さらに、カルパインの活性調節に関わる分子を探索する。
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| Causes of Carryover |
細胞培養用の血清を購入する予定だったが、2020年度末時点でまだ血清のストックが残っていた。血清はできるだけ新鮮な状態で使用した方が良いため、既存の血清を使い切ってから次年度に新しい血清を購入することにした。
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Research Products
(3 results)
