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加齢動物の脳における酸化修飾タンパク質の役割:運動による酸化ストレスへの介入研究

研究課題

研究課題/領域番号 12672126
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 生物系薬学
研究機関東邦大学

研究代表者

後藤 佐多良  東邦大学, 薬学部, 教授 (10012650)

研究分担者 阿部 量一  日本学術振興会, 薬学部, 特別研究員
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2001年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2000年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード酸化ストレス / 活性酸素 / タンパク質カルボニル / 異常タンパク質 / プロテアソーム / 脳 / 運動 / 学習記憶 / 抗酸化能 / カルボニル化
研究概要

運動は、活性酸素の産生を高め、細胞機能を損なう可能性がある反面、健康に良いと推奨されている。一見同じに見える現象が相反する効果をもたらす。
「運動と酸化ストレスに関してタンパク質に注目した研究は、少ない。特に、穏やかな定期的運動の効果を見たものはない。本研究では、タンパク質の酸化傷害の蓄積とその分解処理能を指標に定期的運動が認知機能および脳のタンパク質酸化傷害の蓄積および分解能におよぼす影響を調べた。
【材料・方法】若齢(1ヶ月齢)と中齢(14ヶ月齢)のラットに週5回の水泳運動を9週間行わせたのち、記憶能を測定した。その後、脳を摘出し、酸化ストレスの指標として、過酸化脂質(TBARS)、DNA(8-ヒドロキシグアノシン)とタンパク質酸化傷害(タンパク質カルボニル)を測定した。異常タンパク質の除去能の指標としてプロテアソーム活性を測定した。
【結果】受動的回避能:若齢では運動の影響は、見られなかったが、中齢動物では、加齢で若干低下した能力が若齢レベルにまで回復した。能動的回避能:両グループとも運動によって顕著な亢進が見られた。酸化ストレス指標:TBARS、8-ヒドロキシグアノシン量には、運動による変化は、見られなかったが、タンパク質カルボニル基には、有意な減少が観察された。プロテアソーム活性が上昇した。
【考察】本研究により、穏やかな定期的運動がラット脳の酸化修飾タンパク質を減少させ、学習・記憶能力の改善することが示された。他の研究者の報告も考え合わせると、カルボニル化タンパク質の蓄積と脳機能の間には、深い関連があると言える。脂質過酸化、DNA酸化傷害とも運動による影響は見られず、運動の認知機能改善効果は、酸化ストレス一般の軽減によるのではなく、酸化傷害タンパク質の蓄積軽減が重要であると考えられる。適度な運動が、プロテアソームを活性化して異常タンパク質の蓄積を減らすあるいは防止することが出来れば、老化介入・老化関連病態の発症遅延ができる可能性がある。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Radak Z, Goto S.et al.: "Exercise preconditioning against hydrogen peroxide-induced oxidative damage in proteins of rat myocardium"Arch.Biochem.Biophys.. 376. 248-251 (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] Nagai M, Takahashi R, Goto S.: "Dietary restriction initiated late in life can reduce mitochondrial protein carbonyls in rat livers : Western blot studies"Biogerontology. 1. 321-328 (2000)

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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] Morita M, Goto S.et al.: "Insulin-degrading enzyme exists inside of rat liver peroxisomes and degrades oxidized proteins"Cell Structure and Function. 25. 309-315 (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] Radak Z, Goto S.et al.: "Regular training modulates the accumulation of reactive carbonyl derivatives in mitochondrial and cytosolic fractions of rat skeletal muscle"Arch.Biochem.Biophys.. 383. 114-118 (2000)

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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] Radak Z, Goto S.et al.: "Regular exercise improves cognitive function and decreases oxidative damage to proteins in rat brain"Neurochem.Internat.. 38. 17-23 (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] Radak Z, Goto S.et al.: "Single bout of exercise eliminates the immobilization-induced oxidative stress in rat brain"Neurochem.Internat.. 39. 33-38 (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] Radak Z, Goto S.et al.: "Free Radicals in Exercise and Aging(Chapter 6 : pp.177-209)"Human Kinetics, Champaign, IL, USA. 265 (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] Radak Z, Goto S et al.: "Single bout of exercise eliminates the immobilization-induced oxidative stress in rat brain"Neurochem Internat.. 39. 33-38 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hirokawa K, Goto S.: "Aging Research Worldwide. Research on biomedical gerontology in Japan"Exp.Gerontol.,. 36. 1581-1597 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Radak Z., H, Goto S.et al.: "Adaptation to Exercise-Induced Oxidative Stress: From Muscle to Brain"Exercise Immunology Review. 7. 90-107 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Goto S, et al.: "Implications of Protein Degradation in Aging"Ann. New York Acad. Sci. 928. 54-64 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ishii N, Goto S, Hartman PS.: "Protein oxidation as it relates to aging in the nematode Caenorhabditis elegans". Free Radic Biol Med.. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Goto S, Radak Z, Takahashi R.: "Oxidative Stress and Aging: Advances in Basic Science, Diagnostics, and Intervention"World Scientific Publishing Company(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Radak Z,Goto S. 他: "Exercise preconditioning against hydrogen peroxide-induced oxidative damage in proteins of rat myocardium."Arch.Biochem.Biophys.376(2000)248-251. 376. 248-251 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nagai M,Goto S. 他: "Dietary restriction initiated late in life can reduce mitochondrial protein carbonyls in rat livers : Western blot studies."Biogerontology 1(2000)321-328. 1. 321-328 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Morita M,Goto S, 他: "insulin-degrading enzyme exists inside of rat liver peroxisomes and degrades oxidized proteins."Cell Structure and Function (2000). 25. 309-315 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Radak Z,Goto S 他: "Regular training modulates the accumulation of reactive carbonyl derivatives in mitochondrial and cytosolic fractions of rat skeletal muscle."Arch.Biochem.Biophys.383(2000)114-118. 383. 110-118 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 後藤佐多良,高橋良哉: "細胞と分子のレベルから見た老化メカニズム:研究現状、特集「透析痴呆患者のケア」"(メディカ出版)「透析ケア」6(2000)14-21. 6. 14-21 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi R,Goto S. 他: "Gerontological Approaches to care for the aged in the 21^<st> century 2000,p.139-143"ed. Choi SJ et al. The Federation of Korean Gerontological Society. 648 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Radak Z,Goto S.: "Free Radicals in Exercise and Aging (ed. Radak Z. Human Kinetics, Champaign, IL, USA, 2000) p.l77-209"ed. Radak Z. Human Kinetics, Champaign, IL, USA. 265 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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