プロテオミクスによる長期的有酸素運動の有効性機序の全容解明

• Project/Area Number: 19K22792
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 伊藤 大亮 東北大学, 医工学研究科, 特任助教 (50466570)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永富 良一 東北大学, 医工学研究科, 教授 (20208028)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: プロテオミクス / 長期的有酸素運動 / 降圧 / 臓器保護 / 尿中蛋白質

Outline of Research at the Start

本研究の目的は“プロテオミクス（蛋白質の網羅的定量解析）による長期的有酸素運動の有効性機序の全容解明”である。これまでの個別の蛋白質定量解析を革新的に短縮し、エビデンスの飛躍的向上につなげる。運動負荷量の個人最適化（ある蛋白質の量を指標に運動負荷量を調整する等）、運動効果類似薬開発の足がかりを作る。

Outline of Annual Research Achievements

申請者はこれまで、長期的運動の有効性の機序解明に取り組み、高血圧モデルや慢性心不全モデルさらに２型糖尿病モデルにおいて、心血管系および腎臓の一酸化窒素（ＮＯ）系、酸化ストレス系の関与を明らかにしてきた。
本研究の目的は、プロテオミクス（蛋白質の網羅的定量解析）による長期的有酸素運動の有効性機序の全容解明である。これまでの個別の蛋白質定量解析を革新的に短縮し、エビデンスの飛躍的向上につなげる。運動負荷量の個人最適化（ある蛋白質の量を指標に運動負荷量を調整する等）、運動効果類似薬開発の足がかりを作る。
3年の期間内でプロテオミクス手法の確立、長期的有酸素運動の有効性機序の全容解明を目指す。降圧、臓器（心臓、腎臓）保護効果を機序解明の主なターゲットとする。計画ではまず平成31年度内にプロテオミクス解析手法の確立を目指し、平成32年度以降はWistar Kyoto ラット、高血圧自然発症ラットを用いて運動介入実験を行う。両種、対照群と運動群に分け、運動群はトレッドミル有酸素運動を2ヶ月間行う。心機能、腎機能、血圧、運動耐容能を評価する。尿（1週毎に採取）、心臓、腎臓、胸部大動脈を採取し、四重極飛行時間型（QTOF）液体クロマトグラフ・タンデム質量分析（LC/MS/MS）装置を用いて蛋白質を網羅的に計測し、解析・定量ソフトウェアを用いて蛋白質の同定・定量を行う。さらに有意に変化した蛋白質をウェスタンブロット法にて解析し、同様に変化するか確認する。加えて心臓、腎臓の免疫組織化学的検討にて詳細に評価する。
本年度は、プロテオミクス解析手法の確立を目指し、まず前処理法の改変に取り組んだ。目標とする尿中蛋白同定6000程度には至っておらず、引き続き試行錯誤しており、当初の研究進行計画よりやや遅延している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

特に前処理法の改変について、目標の同定数に至らず、苦心して試行錯誤を続けていることが理由である。

Strategy for Future Research Activity

前処理法の改変について、引き続き目標の同定数に至るように処理法の確立を目指す。