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運動による糖およびアミノ酸代謝の改善効果のメカニズムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11680024
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 体育学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

下村 吉治  名古屋工業大学, 工学部, 教授 (30162738)

研究分担者 村上 太郎  名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (10252305)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1999年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード運動トレーニング / インスリン感受性 / IRS-1 / PI3-kinase / ピルビン酸脱水素酵素複合体 / グルコース輸送体 / 分岐アミノ酸代謝 / ラット / 糖尿病 / 分岐鎖アミノ酸代謝 / 分岐鎖α-ケト酸脱水素酵素 / 酵素蛋白質 / mRNA / BCKDHキナーゼ / グルコース輸送体IV / グルコース代謝 / 骨格筋 / 加齢 / insulin receptor / 遺伝子発現
研究概要

運動が健康を維持・増進する作用を持つことは周知の事実であるが、そのメカニズムに関する研究は少ない。本研究では、インスリン作用の情報伝達に関与する遺伝子の発現および酵素タンパク量に対する加齢と運動トレーニングの影響について検討した。得られた結果より、加齢によるインスリン感受性低下に対する運動トレーニングの改善効果には、骨格筋におけるinsulin receptor substrate-1の遺伝子発現の上昇とタンパク量の維持、さらにphosphatidylinositol 3-kinaseのタンパク量の維持が関与している可能性が示唆された。
グルコースは、全ての細胞の主要なエネルギー源であるが、細胞内のグルコース代謝を律速する酵素は、細胞内へのグルコース取り込みを触媒するグルコース輸送体(Glut-IV)と、解糖系とクエン酸回路の結合部に存在するピルビン酸脱水素酵素(pyruvate dehydrogenase : PDH)複合体であり、これらの活性はインスリン感受性の低下と共に低下することが明らかにされている。運動トレーニングは、インスリン感受性を高め、グルコース代謝を促進するが、本研究では、筋細胞内のGlut-IV含量とPDH複合体活性に対する運動トレーニングの影響を検討した。得られた結果より、運動トレーニングは骨格筋のGlut-IV含量とPDH活性を増加することにより、グルコース代謝を改善することが示唆された。
一方、分岐鎖α-ケト酸脱水素酵素(BCKDH)複合体は分岐鎖アミノ酸分解の律速酵素であるので、本研究では、ストレプトゾトシン糖尿病ラット肝臓のBCKDH複合体の活性と酵素発現に対する運動トレーニングの影響を検討した。その結果、ストレプトゾトシン糖尿病ラットの分岐鎖アミノ酸分解能は運動トレーニングによって抑制され、この調節は糖尿病により誘発される肝BCKDH複合体発現の抑制を伴うことが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] M.Nagasaki Y.Shimomura, et al.: "Exercise training prevents maturation-induced decreases in insulin receptor substrate-1 and phosphatidylinositol 3-kinase in rat skeletal muscle"Metabolism. 49・7. 1-7 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Nakai, Y.Shimomura, et al.: "The abundance of mRNAs for pyruvate dehydrogenase kinase isoenzymes in brain regions of young and aged rats"Life Sciences. 68. 497-503 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Xu, Y Shimomura, et al.: "The α-ketoisocaproate catabolism in human and rat livers"Biochemical and Biophysical Research Communications. 276・3. 1080-1084 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Obayashi, Y.Shimomura, et al.: "Regulation of the activity of branched-chain 2-oxo acid dehydrogenase (BCODH) complex by binding BCODH kinase"FEBS Letters. 491. 50-54 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Xu, Y Shimomura, et al.: "Mechanism of activation of branched-chain a-keto acid dehydrogenase complex by exercise"Biochemical and Biophysical Research Communications. 287・3. 752-756 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Li, Y Shimomura, et al.: "Modification by exercise training ofactivity and enzyme expression of hepatic branched-chain a-ketoacid dehydrpgenase complex in streptozotocin-induced diabetic rats"Journal of Nutritional Science and Vitaminology. 47・5. 345-350 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Nagasaki, Y. Shimomura, et al.: "Exercise training prevents maturation-induced decreases in insulin receptor substrate-1 and phosphatidylinositol 3-kinase in rat skeletal muscle"Metabolism. 49・7. 1-7 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Nagasaki, Y. Shimomura, et al.: "The abundance of mRNAs for pyruvate dehydrogenase kinase isoenzymes in brain regions of young and aged rats"Life Sciences. 68. 497-503 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Xu, Y. Shimomura, et al.: "The α-ketoisocaproate catabolism in human and rat livers"Biochemical and Biophysical Research Communications. 276・3. 1080-1084 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Obayashi, Y. Shimomura, et al.: "Regulation of the activity of branched-chain 2-oxo acid dehydrogenase (BCODH) complex by binding BCODH kinase"FEBS Letters. 491. 50-54 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Xu, Y. Shimomura, et al.: "Mechanism of activation of branched-chain α-keto acid dehydrogenase complex by exercise"Biochemical and Biophysical Research Communications. 287・3. 752-756 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z. Li, Y. Shimomura, et al.: "Modification by exercise training of activity and enzyme expression of hepatic branched-chain α-ketoacid dehydrogenase complex in streptozotocin-induced diabetic rats"Journal of Nutritional Science and Vitaminology. 47・5. 345-350 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Li, Y.Shimomura, et al.: "Modification by exercise training of activity and enzyme expression of hepatic branched-chain α-ketoacid dehydrogenase complex in streptozotocin-induced diabetic rats"Journal of Nutritional Science and Vitaminology. 47・5. 345-350 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Xu, Y.Shimomura, et al.: "Mechanism of activation of branched-chain α-keto acid dehydrogenase complex by exercise"Biochemical and Biophysical Research Communications. 287・3. 752-756 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nagasaki,Y.Shimomura, et al.: "Exercise training prevents maturation-induced decreases in insulin receptor substrate-1 and phosphatidylinositol 3-kinase in rat skeletal muscle."Metabolism. 49・7. 1-7 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nakai,Y.Shimomura, et al.: "The abundance of mRNAs for pyruvate dehydrogenase kinase isoenzymes in brain regions of young and aged rats."Life Sciences. 68. 497-503 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Xu,Y.Shimomura, et al.: "The α-ketoisocaproate catabolism in human and rat livers."Biochemical and Biophysical Research Communications. 276・3. 1080-1084 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Obayashi,Y.Shimomura, et al.: "Regulation of the activity of branched-chain 2-oxo acid dehydrogenase (BCODH) complex by binding BCODH kinase."FEBS Letters. 491. 50-54 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nagasaki,et al.: "Exercise training prevents maturation-induced decreases in IRS-1 and PI3-kinase in rat skeletal muscle"Metabolism. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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