2023 Fiscal Year Final Research Report
The role of post-proteolytic aminopeptidases in skeletal muscle homeostasis
| Project/Area Number |
21H04857
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神崎 展 東北大学, 医工学研究科, 教授 (10272262)
村山 和隆 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (40400452)
鈴木 直輝 東北大学, 大学病院, 助教 (70451599)
長名 シオン 国士舘大学, 体育学部, 講師 (60868131)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2024-03-31
|
| Keywords | 骨格筋 / タンパク分解 / アミノペプチダーゼ / 分化 / オリゴペプチド |
|---|
| Outline of Final Research Achievements |
Skeletal muscle satellite cells, essential for maintaining and increasing muscle mass, are metabolically inactive but are lost through cell death when proteasome function, which performs protein degradation, is inhibited. Proteasome inhibition also affects the cell cycle and differentiation when satellite cells are activated and transformed into myoblasts. This study revealed that various aminopeptidases that process the degradation products of proteasomes in the form of oligopeptides play an important role in the cell cycle and muscle differentiation such as the fusion of myoblasts, and morphogenesis depending on the polarity of the myoblasts. Specifically, it was found that inhibition of leucine aminopeptidase 3 initiated myoblast differentiation without other treatment required for differentiation, and the deletion mice showed growth impairment. It was clarified that protein degradation is as important as synthesis for skeletal muscle tissue.
|
| Free Research Field |
健康科学・体力科学・スポーツ科学
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
物質やエネルギーの代謝には必ず合成と分解があるように骨格筋組織にも合成と分解がある。骨格筋量維持・増量に蛋白質合成の重要性が着目されてきたが、分解相も同様に重要である。しかし分解後の分解産物の運命についてはほとんど明らかになっていなかった。本研究では骨格筋の成長に重要な筋芽細胞において蛋白分解産物であるオリゴペプチドの処理に種々のアミノペプチダーゼが関与すること、またそれぞれを欠失させると筋芽細胞の増殖・分化して筋細胞として構造を形成する過程に大きく影響することが明らかになった。骨格筋にとって蛋白質合成は重要であるが、蛋白質分解が健全に行われることもそれ以上に重要であることを明らかにした。
|
