遅筋特異的に高発現している新規遺伝子の機能解明

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25350809
• Research Institution: Teikyo Heisei University
• Principal Investigator: 久保田 俊一郎 帝京平成大学, 薬学部, 教授 (00260480)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 新規遺伝子 / 遅筋 / 遅筋 / ノックアウト / トランスジェニック / 走行実験 / 筋肉局在 / 筋構造タンパク質

Outline of Annual Research Achievements

研究実績の概要
マウスの遅筋と速筋において新規遺伝子のタンパク質発現量が異なることを見出している。遅筋においてタンパク質発現量が顕著に多いことから、この新規遺伝子は持久的な運動において機能しているのではないかと考えた。これまでマウスの走行実験において老齢マウスは予備走行を経た本走行ではすべてのマウスが全く走らなかったという結果を得ている。さらにこのマウスに病理的に相違所見がみられていることも明らかになった。
そこで詳細な筋肉における解析を行うため、筋線維内での新規遺伝子の局在を免疫組織染色法により解析した。遅筋および速筋での発現量はこれまでウェスタンブロット法にて見出した結果と同様に遅筋での発現が高かった。さらに筋線維内での局在については、既知の構造タンパク質との局在を比較することにより、I帯に局在していることを見出した。筋線維の縦方向での分布は縞模様を示し、トランスジェニックマウスではさらにドット状に分布していることが明らかとなった。野生マウスと異なり、このドット状に分布していることは、筋肉内での環境変化により局在が変化する可能性を示唆する。
また、筋肉内で新規遺伝子の発現により筋線維の分布に影響を及ぼすかを解析した。ATPase染色法により筋線維タイプ別に解析すると野生マウスとノックアウトマウスではI型の分布は同程度であった。新規遺伝子は筋線維タイプの変化について影響を及ぼさないかもしれない結果であった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

26年度はトランスジェニックおよびノックアウトマウスの筋肉内での新規遺伝子の局在の解析を行った。また遅筋および速筋におけるタンパク質発現量に相違が見られているが、筋線維レベルでの発現の解析には至らなかった。新規遺伝子はオートファジーに関連しているが、オートファジーとの関連性に関する解析に至らなかった。
筋肉での局在実験は、技術的な難点があったため、その克服に時間を要したため。

Strategy for Future Research Activity

今後の推進方針
老齢トランスジェニックマウスを用いた走行実験では、全く走行しない結果およびこのマウスの筋肉において明確な病理的相違が見られている。このような新規遺伝子の表現型をもとに筋線維レベルでの解析を行えば、より詳細な筋肉における新規遺伝子の機能に迫ることが可能である。27年度は、走行実験を行ったトランスジェニックマウスおよびノックアウトマウスの筋線維のタイプ別に新規遺伝子の解析を行う。特にノックアウトマウスの走行実験では中長期期間の走行実験を行うことにより、筋線維内での機能について解析を行う。また、オートファジー関連の観点からも解析を行い、運動とオートファジーの関連性について解明を進める。