Analysis of sensor proteins which regulates mitochondrial dynamics in skeletal muscle

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19066
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
• Research Institution: Ochanomizu University (2023); The University of Tokyo (2021-2022)
• Principal Investigator: Shimizu Makoto お茶の水女子大学, 基幹研究院, 准教授 (40409008)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: 骨格筋 / ミトコンドリア / ミトコンドリアダイナミクス / 機能性食品成分

Outline of Final Research Achievements

Skeletal muscle is a tissue rich in mitochondria. Mitochondrial dynamics, a continuous fission and fusion of mitochondria, are known to be important for maintaining its homeostasis. In this study, we tried to identify novel transcriptional regulators that regulate expression of mitochondrial dynamics gene in skeletal muscle and functional food components that can potentially control them. Reporter cells capable of monitoring the expression of MFN2, a molecule that controls mitochondrial fusion, were constructed. By the genome-wide knockdown screening using an shRNA library, we successfully identified potential candidate molecules that regulate MFN2 expression.

Free Research Field

食品科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

骨格筋のミトコンドリアはエネルギー代謝や骨格筋量において重要であり、ミトコンドリアダイナミクスの制御機構の理解は、骨格筋のみならず身体機能の恒常性維持への貢献が期待される。MFN2をモデル遺伝子としてレポーター細胞とゲノムワイドなノックダウンスクリーニング実験により、MFN2の遺伝子発現を制御する候補因子の同定に成功した。この因子によるミトコンドリアダイナミクスの詳細な制御機構、骨格筋におけるエネルギー代謝や身体機能の解明をさらに進めることにより、骨格筋機能を改善する機能性食品成分の開発や、高齢者の健康寿命延伸に貢献することが期待される。