2022 Fiscal Year Research-status Report
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20K19478
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
長名 シオン 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 特別研究員 (60868131)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / アミノペプチダーゼ / プロテアソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高齢社会を迎える本国において, サルコペニア(加齢性筋減弱症)や不活動に伴う廃用性筋萎縮症患者の増加が問題となっている. このような健康課題を解決するためにも骨格筋量の調節メカニズムを明らかにすることは重要な課題である. これまでタンパク質分解系であるプロテアソームが骨格筋維持に不可欠であること明らかにしてきたが, その詳細なメカニズムについては不明であった. 本研究ではプロテアソームによるタンパク質分解由来のアミノ酸の再利用性について検討する. これまでの研究成果より, タンパク質分解由来アミノ酸はタンパク質合成には再利用されない可能性が明らかとなった. そこで分解由来ペプチドを処理するアミノペプチダーゼの働きに着目することとした. その結果, 筋芽細胞におけるアミノ酸飢餓ストレスやプロテアソーム阻害, オートファジー阻害は種々のアミノペプチダーゼ遺伝子発現を変動させることを明らかにした. 興味深いことにそれぞれの上記3つの条件間で変動するアミノペプチダーゼ遺伝子は異なっており, 依存的な制御機構の存在が考えられる. これらの結果は細胞内におけるタンパク質・アミノ酸代謝の維持にアミノペプチダーゼが寄与する可能性を示唆する. さらに網羅的なアミノペプチダーゼ遺伝子発現抑制実験の結果, 筋芽細胞の正常な筋分化に必須となるアミノペプチダーゼ分子を7つ同定した. 今後はアミノペプチダーゼに焦点を当てたアミノ酸リサイクル機構の解明に向けて取り組みたいと考えている.
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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
骨格筋細胞であるC2C12筋芽細胞において, タンパク質分解系の一つであるユビキチン・プロテアソーム系によるタンパク質分解とその分解産物の再利用性について検証することができた. さらに, タンパク質分解産物であるオリゴペプチドをアミノ酸へと分解するアミノペプチダーゼが筋分化に影響すること, さらにはその分子機序の一端を解明することができた. 以上のことから, おおむね順調に進展している.
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果を論文課することでまとめるあげることを目標としている. ここまでに明らかになった基盤データをもとにして, 細胞内の代謝制御機構のさらなる解明に取り組んでいきたいと考えている.
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| Causes of Carryover |
投稿中の論文での追加実験が想定よりも多くの時間を要している. 次年度に繰り越した分については, 主に追加実験に必要となる試薬・消耗品類で使用する予定である.
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