2014 Fiscal Year Research-status Report
加齢に伴う骨格筋萎縮における小胞体ストレス応答の機能解明
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26350893
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
三宅 雅人 徳島大学, 疾患プロテオゲノム研究センター, 助教 (30588976)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 小胞体ストレス / 骨格筋 / インスリン感受性 / 分子シャペロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
折り畳み不全タンパク質の蓄積など小胞体内部環境の変化による小胞体ストレスとその応答シグナルが生体機能の調節や疾患発症の原因などに関与することが明らかとなってきている。本研究では加齢時の骨格筋機能の変化における小胞体ストレスの発生とその応答シグナルの関与について解明することを目的とする。
本年度はまず、加齢マウス骨格筋における小胞体ストレスの程度について解析を行った。若齢マウスの骨格筋と比べて加齢マウス骨格筋では小胞体ストレス応答シグナルで制御されている遺伝子群の多くが発現上昇していた。また分子シャペロンで同じく小胞体ストレス応答シグナルで制御されているBiPのタンパク質発現が大きく上昇していた。一方、小胞体ストレス応答シグナル経路の一つであるPERK経路下流のeIF2αリン酸化が低下していた。以上のことから、骨格筋では加齢に伴い応答シグナルの活性化程度が異なるものの小胞体ストレスが発生していることが示唆された。
次に加齢マウス骨格筋においてBiPの発現が大きく上昇していたことからBiPの発現を制御している小胞体ストレス応答経路の1つであるATF6α欠損マウスを用いて解析を行った。野生型マウスでは加齢に伴い筋重量と筋力の低下が認められた。野生型マウスと比べ、加齢ATF6α欠損マウスは体重が低下していたが筋力、持久力に差は認めなかった。一方、グルコース耐性は差がなかったが、インスリン感受性が亢進していることがわかった。
以上のことから骨格筋において加齢に伴い小胞体ストレスが発生し、応答シグナルの中でもATF6αがインスリン感受性の調節に関与することが示唆された。今後、遺伝子発現などについて解析を行う予定である。
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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
研究目的の一つである加齢マウス骨格筋における小補体ストレスの発生について解析を行い、小胞体ストレスの発生を確認できた。また、当初はeIF2αリン酸化経路について解析を優先して行う予定であったがそのシグナルの上昇が認められなかったことから、別の経路であるATF6αについて解析を行った。予想外ではあったが、加齢ATF6αマウスのインスリン抵抗性が改善するという興味深い事象を明らかにすることが出来た。すでに次なる骨格筋の表現系の解析にむけて実験を進めており、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度はまず当初予定していた薬剤(AP20187)依存的にPERK-eIF2αリン酸化シグナルを活性化
できるFv2E-PERKを骨格筋特異的に発現させたトランスジェニック(TG)マウスにおいて筋量、運動能力、筋力などの解析を行う。また、PERK経路下流のATF4を骨格筋特異的に欠損させたマウスについても同様に解析を行う。骨格筋において表現系が認められたときはそれらマウスのサンプルを用いてマイクロアレイ解析を行い標的遺伝子の同定を行う。さらに本年度発見したATF6α欠損マウスの筋量や持久力、インスリン感受性改善について再現性をとると共に骨格筋でのインスリンシグナル伝達や遺伝子発現についても解析を行う。骨格筋における作用が確認されたときはこれらマウスにおいてもマイクロアレイ解析を行い、さらに分子機構の解析を行う。
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| Causes of Carryover |
遺伝子改変マウス用の薬剤購入を来年度に見合わせたため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遺伝子改変マウス用の薬剤、分子メカニズムを解明するためのマイクロアレイ解析、マウスでの発現解析のためのRT-PCRやELISA、制御機構の解明のためのルシフェラーゼアッセイやクロマチン免疫沈降などの実験のための消耗品を購入するための費用として使用する。
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Research Products
(3 results)
