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運動後の骨格筋糖輸送促進のメカニズム解明―AS160の調節と役割

Research Project

Project/Area Number09J02537
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Sports science
Research InstitutionTokyo Metropolitan University
Research Fellow 豊田 太郎  首都大学東京, 人間健康科学研究科, 日本学術振興会特別研究員PD
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed(Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost : ¥1,900,000)
Fiscal Year 2010 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
Fiscal Year 2009 : ¥1,000,000 (Direct Cost : ¥1,000,000)
Keywords筋収縮 / Myo1c / インスリン / トランスロケーション / GLUT4 / アクチンフィラメント / 運動トレーニング / 高脂肪食 / 糖輸送 / 骨格筋 / AMPキナーゼ / 運動 / 細胞内情報伝達 / AS160 / 糖尿病
Research Abstract

運動中やその後に骨格筋への糖取り込みが促進する現象は、運動の健康に対する恩恵効果を支えており、その機序の解明は疾病の予防・治療の新たな方策を提供する。刺激に応答して糖輸送担体GLUT4が細胞内部から細胞膜上に移動することが、糖取り込み促進の機序である。この機序にAkt substrate of 160 kDa (AS160)やそのホモログであるTBC1D1が、現在分かっている最下流のシグナル伝達分子として関与することを示してきた。本研究ではこれらの分子以後の、GLUT4が物理的に移動するメカニズムに、分子モータータンパク質Myo1cが関与するかを検討した。
筋肉の代謝能力は筋細胞(筋線維)の組み合わせや割合によって異なる。Myo1c発現パターンを調べたところ、骨格筋の代謝能力の高さと相関し、代謝環境の変化(運動トレーニング・高脂肪食負荷)によって発現量が増減することが明らかとなり、糖代謝に関与することが予想された。Myoloの骨格筋における機能を明らかにするため、成熟マウスの前頸骨筋に野生型あるいはモーター分子としての機能を欠損させた変異型(K111A)のMyo1c遺伝子を導入し、糖取り込み能力を測定した。野生型Myo1cを導入した骨格筋では、筋収縮やインスリン刺激に応答した糖取り込みが増大した。一方、変異型の導入は筋収縮やインスリン刺激による糖取り込みを抑制した。Myo1cの導入は、筋収縮やインスリンが引き起こすAS160およびTBC1D1までのシグナル伝達に影響しなかった。つまり、Myo1cのモーター分子としての活性は、現在確立している最下流のシグナルの次の段階あるいは、これらのシグナル伝達と独立して糖取り込みを制御していることが示唆された。以上のことより、Myo1cは筋収縮およびインスリンが引き起こす糖輸送を調節する新規の分子であることが明らかとなった。

Report

(2results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report

Research Products

(3results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Myo1c regulates glucose uptake in mouse skeletal muscle2011

    • Author(s)
      Taro Toyoda
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume : 286 Pages : 4133-4140

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TBCD1 regulates insulin- and contraction-induced glucose transport in mouse skeletal muscle

    • Author(s)
      An D, et al.
    • Journal Title

      Diabetes (In press)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Myo1c Regulates Glucose Uptake in Mouse Skeletal Muscle2010

    • Author(s)
      Taro Toyoda
    • Organizer
      American Diabetes Association 70th Scientific Sessions
    • Place of Presentation
      Orlando FL, USA
    • Year and Date
      2010-06-26
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL :

Published : 2009-04-01   Modified : 2016-04-21  

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