2020 Fiscal Year Research-status Report
骨格筋疲労を軽減する新規化合物の同定-グルタチオン化に着目して-
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20K19570
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
渡邊 大輝 広島大学, 人間社会科学研究科(総), 助教 (30823281)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨格筋疲労 / S-glutathionylation / スキンドファイバー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，S-glutathionylation発生量を変化させる物質を同定し，筋疲労の抑制効果を検討することであった．S-glutathionylationとはタンパク質のシステイン残基とグルタチオンが架橋構造を形成する反応のことで，特にトロポニンIのS-glutathionylationには筋疲労の抑制効果があるとされている．S-glutathionylationはグルタチオン-S-トランスフェラーゼ（GST）に触媒され形成される．本年度は，GST活性を変化させる化合物の同定を行った．
先行研究に従いbenzyl isothiocyanate, Naphthoflavone, coumarin,disulfiram,α-angelicalactone, indole-3-carbinolおよび indole-3-acetonitrileの7つの化合物をターゲットとした．GST活性は，Bio Vision社製のGST Colorimetric Assay Kitの方法に改変を加え測定した．6.25 unit/ml（最終濃度）となるようにGSTをAssay bufferに添加し，GST活性を測定した．まず，β-Naphthoflavoneとdisulfiram以外の化合物においては，濃度が10 μM（最終濃度）となるようにAssay bufferに添加し，それらの存在下と非存在下のGST活性を比較した．その結果，10 μM indole-3-carbinol存在下ではGST活性が低下した．一方で，GST活性を高める化合物は発見されなかった．この結果は，indole-3-carbinolはGSTの抑制に使用できる可能性があることを示唆する．β-Naphthoflavoneとdisulfiramについては，10 μM ではGST活性測定ができなかったため，最終濃度が1 nM, 10 nMおよび100 nMとなるようにAssay bufferに化合物を添加し，GST活性の測定を行った．しかしながら，β-Naphthoflavoneとdisulfiramを添加したとしても，コントロールと比較しGST活性に顕著な変化は認められなかった．続いて，indole-3-carbinolは，濃度依存的にGSTを阻害するかどうかについて検討し，阻害効果は濃度依存的であることを確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
計画当初は今年度の段階で標的とする化合物の同定および生体への投与に最適な条件の決定を完了している予定であった．しかしながら，上述の段階まで研究は完了しておらず，やや遅れていると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
ここまでの研究で，indole-3-carbinol存在下ではGST活性が低下することが明らかとなった．当初はGST活性を高めること化合物を模索する予定であったが，そのような化合物は今のところ発見できていない．今後は，GST活性を高めることのできる化合物を引き続き模索するとともに，indole-3-carbinolの利用方法を考える必要があると思われる．近年，我々は，S-glutathionylationがNa+-K+ ATPaseに生じると，膜の興奮性が低下し，これが運動中の筋疲労の一因となりうることを明らかにした．このことを考慮すると，indole-3-carbinolを利用すれば，運動中の筋疲労が軽減できる可能性がある．これに関しては，今後，生体においてindole-3-carbinolが作用する条件を検討し，その後，適切な条件でこれらの化合物を投与し，筋疲労にどのような影響を及ぼすかを検討する必要があると思われる．
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Research Products
(4 results)
