2021 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。若齢 (3ヶ月齢)と高齢 (24ヶ月齢)マウスの大腿四頭筋を用いた昨年度の蛍光免疫組織染色の実験において、加齢筋におけるRubiconの免疫活性亢進が認められた。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。今年度はWestern blot法により、Rubiconタンパク質のさらなる検証を行ったところ、加齢筋において有意な亢進が認められた。この有意なRubiconタンパク質の増加は、他の筋萎縮モデルである除神経においても確認された。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、蛍光免疫組織染色を行ったところ、加齢筋におけるアペリン活性陽性細胞の割合が有意に減少していた。以上のことから、オートファジー機能を負に制御するRubiconタンパク質の亢進、その機能を正に制御するアペリンタンパク質の減少により、サルコペニアにおけるオートファジー機能不全がもたらされる可能性が示唆された。
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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
加齢筋におけるオートファジー関連物質 (Beclin-1とRubicon)の変化について、蛍光免疫組織染色およびWestern blot法での検証が完了した。また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、両方の方法で検証を行った。もう1つのオートファジー関連物質であるアペリンについても、蛍光免疫組織染色での検証が完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
加齢筋におけるオートファジー関連物質 (Beclin-1とRubicon)の変化について、蛍光免疫組織染色およびWestern blot法での検証が完了した。しかしながら加齢筋において、これらの物質同士が本当に結合することで機能不全に働いているかはわからない。したがって今年度は、加齢筋におけるBeclin-1とRubiconの結合量について免疫沈降法 (immunoprecipitation)を用いた検証を実施する予定である。もう1つのオートファジー関連物質であるアペリンについても、蛍光免疫組織染色での検証が完了したものの、WEstern blot法による検証が残っている。今年度はそれについても実施予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナの影響で特にお金がかかるmRNAの定量的解析ができなかった。また研究成果の公表に使用予定だった約40万円の論文別刷代金も、オンライン論文の正式掲載がずれ込み、昨年度使用できなかった。これらのことから次年度に使用する額が増加した。
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