2020 Fiscal Year Research-status Report
サルコペニアでのオートファジー機能不全の解明：Rubiconとアペリンに着目して
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20K11359
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
佐久間 邦弘 東京工業大学, リベラルアーツ研究教育院, 教授 (60291176)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | オートファジー / 骨格筋 / 加齢 / Rubicon / 筋萎縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋は様々な因子により調節を受け、オートファジー機能不全によりサルコペニア (加齢性筋減弱症)が促進される可能性が高い (Sakuma K, et al., p62/SQSTM1 but not LC3 is accumulated in sarcopenia muscle of mice. Journal of Cachexia, Sarcopenia, and Muscle. 2016)。オートファジー機構を強力に阻害するものとして、最近注目を集めている物質がRubiconである (Nakamura S et al., Nature Commun 10: 847, 2019)。このRubiconはBeclin-1と結合することで、ライソゾームとオートファゴソームの合体を阻止する可能性がある。本研究では、加齢筋におけるRubiconとBeclin-1の変化について、蛍光免疫組織染色を用いて調べた。実験動物には若齢 (3ヶ月齢)と高齢 (24ヶ月齢)のC57Black/6J雄マウスを用いた。筋凍結横断切片 (8 μm)を用いた蛍光染色から、加齢筋におけるRubiconの免疫活性亢進が認められたが、Beclin-1の免疫活性については加齢にともなう明らかな変化が認められなかった。またRubiconの免疫活性亢進は、除神経を施した萎縮骨格筋においても同様に確認された。加齢筋におけるRubiconの活性亢進の場所は、筋細胞の細胞膜や個々の筋細胞質ではなく、細胞内にパーティクル (小片)上に散在していた。分画したタンパク質を用いたWestern blot法により、Rubiconタンパク質の加齢筋における変化のさらなる検証を行う予定である。また他のオートファジー関連物質であるアペリンについても、徐々に解析を進める予定である。
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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
初年度の目標であった加齢筋におけるオートファジー関連物質 (Beclin-1とRubicon)の変化を、蛍光免疫組織染色で確認した。リアルタイムPCR解析 (mRNAの定量)や細胞分画サンプルを用いたタンパク質の生化学的解析についてはまだ実行できていないものの、加齢と同様な筋萎縮モデル (除神経)におけるRubiconの変化についても蛍光免疫組織による検証を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度の目標であった加齢筋におけるオートファジー関連物質 (Beclin-1とRubicon)の変化を、蛍光免疫組織染色で確認した。今年度は、これらの物質の加齢筋におけるmRNAの発現量やタンパク発現量 (細胞分画サンプル)の生化学的解析を行う予定である。また別のオートファジー関連物質であるアペリンの加齢筋における変化についても、徐々に解析を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナの影響で特にお金がかかるmRNAの定量的解析、Western blotによる生化学的解析ができなかった。特に生化学的解析に必要な細胞分画キットや各種抗体の購入が円滑にできなかったため、次年度に使用する額が増加した。
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