カルボニルストレス解毒システムをターゲットとした骨格筋老化抑制の検証
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19K22806
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
江川 達郎 京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (00722331)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 糖化 / 加齢 / 老化 / ミトコンドリア / 主成分分析 / 免疫沈降 / 骨格筋 / カルボニル / サルコペニア / グリオキサラーゼ / カルボニルストレス |
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| Outline of Research at the Start |
植物の病気予防システム（カルボニルストレス解毒システム）を参考に、本研究では、カルボニルストレス解毒システム（glyoxalase system）をターゲットとして骨格筋老化抑制が可能であるか検証する。まず、若齢および高齢マウスを用いて、骨格筋のglyoxalase I発現と活性を調べ、加齢に伴って骨格筋のglyoxalase systemがどのように変化するのか明らかにする。次に、glyoxalase systemの活性化が骨格筋の老化抑制に有効であるのかについて、老化促進マウスにglyoxalase I 誘導剤を投与し検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度にカルボニル解毒に関わる主要システムであるglyoxalaseシステムが加齢に伴い低下していることを明らかにした。本年度は、glyoxalaseシステムの低下に伴い骨格筋の糖化状態にどのような変化が起きているのか検討を行った。
方法として、若齢（3か月齢）および老齢（24か月齢）のC57BL/6Jマウスから摘出した骨格筋（腓腹筋）のタンパク質抽出液に対して、抗AGEs抗体と磁気ビーズを添加して免疫沈降法によりAGEs修飾タンパク質を抽出した。その後、LC-MS/MS解析によりAGEs修飾タンパク質を特定した。その結果、816種類のAGEs修飾タンパク質が検出され、490種類が加齢により増加し、364種類が加齢により減少した。816種類に対して主成分分析を行ったところ、第2主成分で加齢の影響が認められた。次に、第2主成分の負荷量が大きい100種類のタンパク質に対してEnrichment解析を行ったところ、“Oxidative phosphorylation (KEGG)”,”extracellular matrix (GOCC)””metabolic process (GOBP)””cellular component organization or biogenesis”のタンパク質群が抽出され、加齢に伴って、骨格筋のミトコンドリアタンパク質や細胞外構造体の糖化が進んでいる可能性が示唆された。
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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
2年間の研究実施により、加齢によりglyoxalaseシステムの機能低下が起きていること、そして骨格筋の糖化状態を把握することができた。これをもとに、最終年度の老化抑制試験を予定通り実施できることから、おおむね順調であると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
加齢に伴う骨格筋のカルボニル解毒システムの状態および糖化状態が把握できたため、最終年度は、老化マウスに対してglyoxalaseシステムを増強させる薬剤を投与して、骨格筋老化を抑制できるか検証する。具体的には、老齢マウスに対してadrenomedeullinを長期投与し、サルコペニア、カルボニルストレスシステム、糖化状態の評価を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
