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抗重力筋萎縮のメカニズムーTail Suspensionモデルによるヒラメ筋の萎縮で特異的に減少するタンパク質による解析

研究課題

研究課題/領域番号 01480132
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 環境生理学
研究機関東京大学

研究代表者

跡見 順子  東京大学, 教養学部, 助教授 (90125972)

研究分担者 八田 秀雄  東京大学, 教養学部, 助手 (60208535)
山田 茂  東京大学, 教養学部, 助教授 (50092367)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1990年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード筋萎縮 / Tail Suspension / αークリスタリン / 水晶体 / ヒラメ筋 / 機械的伸展 / α-クリスタリン
研究概要

筋萎縮のモデルの一つであるTail Suspension(TS)法を用いて無荷重による遅筋の萎縮の分子機構を構成タンパク質の変化から解析した。このモデルでは、速筋群は10%〜20%の萎縮を示すものの成長にしたがって筋重量も増加するが、遅筋であるヒラメ筋は一週間で約半分に重量が減少した後増加が全くみられない。筋の収縮タンパク質であるミオシン重軽鎖の特異的な減少のほかに、分子量22000に担当するタンパク質(22K protein)の特異的な減少がみられた。22K proteinは速筋である足底筋では非常に少なく、遅筋であるヒラメ筋に多い。筋重量のい減少と対応して10週間のTS中減少したまま増加はみられなかった。2次元電気泳動で22K protein は単一のタンパク質であった。
筋長は筋の肥大、萎縮に大きな影響を与えることが明らかにされている。TSモデルで脚を底屈させヒラメ筋を伸展すると、重量の減少がみられなかった。同時に22K proteinの減少もみられなかった。また長指伸筋(EDL)をTSモデルで除神経し伸展すると22K proteinの発現がみられた。このように22K protein は筋の機械的伸展によって動的に変化するタンパク質である。22K proteinを精製し抗体を作成し、細胞内存在を検討したところ、Z線への局在が明らかになった。またこのタンパク質のアミノ酸シ-クエンス、ペプチドマップ及び免疫特性から、22Kproteinは眼の水晶体に特異的に発現すると考えられていたαBークリスタリンのB鎖と相同であることが明らかとなった。αークリスタリンの減少がタンパク質の合成の低下によるかどうか検討した。TSラットヒラメ筋を摘出し、In vitro培養を行った。35SメチオニンのαbークリスタリンへのとりこみはTS 24時間後減少した。この時摘出した筋束を培地中にフリ-にしておくとαBークリスタリンは変性し沈澱した。ラットのcDNAライブラリ-からαBークリスタリンのcDNAライブラリ-を作製し、TSに伴うαBークリスタリンの合成の低下がmRNAの低下によるかどうか検討した。αBークリスタリンmRNAは3日以降顕著な減少を示した。以上の結果から、抗重力筋(遅筋)におけるIn vivo及びIn vitroで筋に対する無荷重状態は筋内でのαBークリスタリンの変性及びタンパク質合成の転写レベルの抑制をひきおこしこれが筋萎縮過程の一つの要因として働くことが示唆された。

報告書

(3件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] Atomi et al.: "Dynamic Expression of αBーCrystallin in Skeletal Muscle ーEffects of Unweighting,Passive Stretch and Denervationー" Pro.Japan Acad,. 66. 203-208 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atomi et al.: "24ーkDa PROTEIN COMPONENT,WHICH DECREASES IN ATROPHIED SOLEUS WITH RAT TAILーSUSPENSION MODEL,WAS αBーCRYSTALLIN." Med,Sci,Sports. 22. S126- (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tabata,Atomi et al.: "Effect of highーintensity endurance training on isokinetic muscle power" Eur.J.Appl Physiol. 60. 254-258 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atomi et al.: "αBーCrystallin is Expressed in Rat Soleus Muscle and Transcriptionally Regulated during Muscle Atrophy" J.Biological Chemistry.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 跡見 順子: "ラットヒラメ筋の萎縮で特異的に減少するタンパク質はαークリスタリンB鎖であった。" Zーnews(生物学ニュ-ス). 224. 17-18 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 跡見他: "筋萎縮のメカニズムーTail Suspensionに伴うヒラメ筋αークリスタリンの合成及び遺伝子発現の調節" 第7回宇宙利用シンポジウム報告書. 256-260 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 跡見 順子(黒田善雄編): "「最新スポ-ツ医学」" 文光堂, (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atomi, et. al.,: "Dynamic Expression of alphaB-Crystallin in Skeletal Muscle -Effects of Unweighting, Passive Stretch and Denervation-" Pro. Japan Acad.,. 66,. 230-208, (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atomi, et. al.,: "24-kDa Protein Component, which Decreases in Atrophied Soleus with Rat Tail-Suspension Model, was alphaB-Crystallin." Med. Sci. Sports,. 22,. 126, (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atomi, et. al.,: "alphaB-Crystallin is Expressed in Rat Soleus Muscle and Transcriptionally Regulated during Muscle Atrophy" J. Biological Chemistry.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atomi, et. al.,: "Mechanism of Antigravitational Muscle Atrophy III-The Changes of Protein Synthesis and Transcriptional Regulation of alphaB-Crystallin which Decreases in Rat Soleus Muscle Atrophy Induced by Tail-Suspension Model-" Proceedings of the Seventh Space Utilization Symposium,. 248-255, (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atomi, Y.,: "Mechanism of Muscle Atrophy" Japanese Journal of Biochemistry of Exercise. 2. 1-18 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atomi et al.: "Dynamic Expression of αBーCrystallin in Skeletal MuscleーEffects of Unweighting,Passive Stretch and Denervationー" Pro.Japan Acad.66. 203-208 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Atomi et al.: "24ーkDa PROTEIN COMPONENT,WHICH DECREASES IN ATROPHIED SOLEUS WITH RAT TALLーSUSPENSION MODEL,WAS αBーCRYSTALLIN." Med.Sci.Sports. 22. S126 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Tabata,Atomi et al.: "Effect of highーintensity endurance training on isokinetic muscle power" Eur.J.Appl.Physiol. 60. 254-258 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Atomi et al.: "αBーCrystallin is Expressed in Rat Soleus Muscle and Transcriptionally Regulated during Muscle Atrophy" J.Biological Chemistry.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 跡見 順子: "ラットヒラメ筋の萎縮で特異的に減少するタンパク質はαークリスタリンB鎖であった。" Zーnews(生物学ニュ-ス). 224. 17-18 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 跡見他: "筋萎縮のメカニズムーTail Suspensionに伴うヒラメ筋αークリスタリンの合成及び遺伝子発現の調節" 第7回宇宙利用シンポジウム報告書. 256-260 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 跡見 順子(黒田善雄編): "「最新スポ-ツ医学」" 文光堂, (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Atomi,S.Yamada and H.Haata: "SPECIFIC PROTEIN COMPONENT DECREASED IN ATROPHIED SOLEUS MUSCLE AND MAINTAINED BY PASSIVE STRETCH IN RAT HINDLIMB" Med.Sci.Sports. 20. S78 (1988)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Atomi,Y.,S.Yamada,and H.Hatta.: "Effects of passive stretch and denervation on 24-kDa protein of skeletal muscle with tail-suspension model." Med.Sci.Sports. 21. S29 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Atomi,Y.,S.Yamada,and H.Hatta.: "αB-crystallin rapidly decreases in atrophied soleus and maintained by passive stretch.(to be submitted.)" Nature.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Atomi,Y.,S.Yamada,and: "αB-crystallin is specific in rat slow muscle and localizes at Z-line of myofibrils.(to be submitted.)" Nature.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 跡見順子: "骨格筋の萎縮構造-特異的に変化するタンパク質α-クリスタリンの発見-" 運動生化学. 2. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 跡見順子、山田茂、八田秀雄、篠原しげ子、山本順子: "抗重力筋萎縮のメカニズム-ラットTail Suspensionモデルによるヒラメ筋の萎縮と特異的に減少するタンパク質 その2-" 第6回宇宙利用シンポジウムプロシ-ディング(日本学術会議・宇宙科学研究所). 6. 136-139 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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