解糖系酵素に着目したレジスタンストレーニング後のタンパク合成鍵因子の探索

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K10652
• Research Institution: Kyushu Sangyo University
• Principal Investigator: 蔦木 新 九州産業大学, 人間科学部, 講師 (20738661)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: レジスタンス運動 / タンパク合成 / 電気刺激 / PKM2

Outline of Annual Research Achievements

骨格筋サイズの維持・増加はアスリートのみならず、一般人においてもその健康を維持・改善するために重要な要素である。特に運動による骨格筋細胞への機械的刺激はmTORC1の活性化とそれに続く筋細胞内におけるタンパク合成亢進が重要であると考えられている。しかしながら、運動による骨格筋肥大はヒト・動物・培養などの多岐にわたる細胞種において研究が行われているものの、その全容解明は未だ成し遂げられていない。また、機械的刺激を受容し、それが骨格筋細胞へ伝播する手段についても未解明である。本研究課題ではレジスタンス運動の主要エネルギー産生経路である解糖系に着目し、解糖系酵素が運動による骨格筋肥大へ関与するかどうかを調査することが目的である。実験動物を用いたレジスタンス運動は100Hzの高周波数電気刺激(HFS)を用いたモデルにより多数の報告がある。本研究課題においても既報に従い、既に時系列(運動直後～24時間後)的にサンプリングを行っている。解糖系酵素のなかでもピルビン酸キナーゼ(PK)のうちM2アイソフォームは2020年に運動による筋肥大への関与が示されており、本研究課題ではまず、上記時系列的なサンプルについてPKM2の発現を確認した。その結果、一過性運動後ではPKM2の発現は変化しなかったものの、1ヶ月の運動を経た被験筋においては増加が確認された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究課題では研究課題1として一過性運動後の時系列変化を調査した。ただし、R5年度においてはPKM2の発現解析にとどまっており、PKM2の活性状況および翻訳後修飾を調べきれていない。PKM2の活性についてはその研究方法としてELISAが挙げられるため、R6年度実施予定である。

Strategy for Future Research Activity

R6年度は引き続き既に取得済みのサンプルを解析するが、研究課題2として当初の計画どおり、異なる系統種の実験動物についても調査を行う予定である。

Causes of Carryover

R5年度はPKM2そのものの活性を調べきれていない状況であり、ELISAの購入を行わなかったため。本年度はPKM2活性の調査のためにELISAの購入に加えて、SDラットおよびWistarラットといった多系統種の実験動物を対象としてレジスタンス運動にPKM2がどのように関わっていくかを調査を進める。