2012 Fiscal Year Research-status Report
筋形成におけるエストロゲンの役割と植物エストロゲンの効果
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23580182
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
山地 亮一 大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 教授 (00244666)
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| Keywords | 骨格筋 / 筋形成 / エストロゲン / エストロゲン受容体 / ユビキチン化 / 脱ユビキチン化 / 植物エストロゲン |
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| Research Abstract |
エストロゲン（E2）による脱ユビキチン化酵素19（USP19）の発現調節機構を解明するために、USP19遺伝子のプロモーター領域を解析した。USP19遺伝子にはエストロゲン応答配列（ERE）と推測される配列が存在し、E2によってUSP19のプロモーター活性は上昇した。一方、推測EREに変異を導入すると、E2によるUSP19のプロモーター活性の上昇は解除された。クロマチン免疫沈降法で、E2存在下ではEREにERαが結合し、ERβアゴニスト存在下ではEREにERβが結合したことから、USP19遺伝子で同定したEREを介して、USP19遺伝子発現がERαとERβによって制御されていることを証明した。またERαが亢進したUSP19の発現をERβが拮抗的に阻害したので、ERβアゴニスト活性を持つ植物エストロゲンを探索し、E2による筋分化抑制を解除するのに有効な化合物として大豆イソフラボンのダイゼインを同定した。そこで卵巣摘出術を施した♀マウスにコントロール食を摂取させてE2投与（E2投与群）またはダイゼイン含有食を摂取させてE2投与（E2＋ダイゼイン投与群）したところ、E2投与群ではヒラメ筋と腓腹筋の筋量は低下し、USP19の発現は上昇したが、E2＋ダイゼイン投与群ではE2による筋量の低下が抑制され、E2によるUSP19の発現上昇が緩和された。一方、USP19は筋萎縮時に発現が増加したがダイゼインでは抑制できなかった。USP19の特性を検討するために、欠損変異体USP19を作製した。USP19のC末端側のUSPドメイン（USP19C）だけで筋分化を抑制したので、GST融合型USP19C組換えタンパク質（GST-USP19C）と人工基質（緑色蛍光タンパク質融合型ユビキチン、GFP-Ub）を作製して、実際にUSP19Cが脱ユビキチン化酵素活性を持つことを証明した。
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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
本年度は計画したエストロゲンによる脱ユビキチン化酵素19（USP19）の発現調節機構を解明した。またUSP19による筋分化抑制機構を解明するため、USP19の特性を明らかにした。この結果は次年度の研究計画に非常に役に立つ情報となる。さらにUSP19発現調節機構を制御する植物エストロゲンとしてダイゼインを同定したので、次年度にin vivo実験でエストロゲンによるUSP19の発現と筋量との関係を解明するための大きな手がかりを得た。従って本年度の進捗状況は予定を十分に達成していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策として、残された２つの課題の解決に向けて計画を実施する。つまり「USP19による筋分化抑制機構の解明（課題２）」に関しては、平成25年度に得られる結果を平成24年度の実験結果と合わせて考察する予定である。また「E2 様作用を持つ食品成分（植物エストロゲン）のUSP19発現調節機構の解明（課題３）」に関しては、in vitroで得られた結果を実験動物（マウス）を用いて検証することで、エストロゲンと植物エストロゲンによる骨格筋形成の調節機構の解明を目指す。具体的な研究計画は、（課題２）に関しては、平成24年度に作製したGST-USP19Cを利用して、GST-USP19Cに結合するタンパク質を探索する。さらに（課題３）に関しては、in vitro実験から筋芽細胞から筋菅細胞への分化時において大豆イソフラボンのダイゼインがE2による筋分化抑制に有効なERβアゴニストであることが判明したので、in vivoにおいても有効であるかを評価する。またダイゼインよりも強いERβ活性化合物の探索も行う予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当無し
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Research Products
(9 results)
