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転写共役因子PGC1アルファによる骨格筋アミノ酸代謝調節の分子機序解明

研究課題

研究課題/領域番号 15J00645
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 食品科学
研究機関京都府立大学

研究代表者

畑澤 幸乃  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード骨格筋 / アラニン / PGC1 / 運動 / 遺伝子発現 / 生活習慣病
研究実績の概要

骨格筋は人体最大の組織であり、タンパク質(アミノ酸)の形でエネルギー貯蔵を行なっており、異化の条件下において分解される。転写共役因子PGC1αは様々な刺激により骨格筋や肝臓などの多様な組織において応答する。骨格筋においてPGC1αは運動により発現増加し、赤筋やミトコンドリアの機能、脂肪酸酸化そしてBCAA代謝を促進する。一方、肝臓においては絶食時に発現増加して糖新生を促進させることが知られている。絶食時の血糖値維持は、肝臓だけでなく骨格筋も重要な役割を担っている。絶食時骨格筋において、ALTによりアラニンが合成され、このアラニンは肝臓で糖新生の基質として利用されることが知られている。絶食時、骨格筋においてもPGC1αの発現が増加し、同様にアラニン合成酵素であるALTが増加することを観察した。そこで本研究では骨格筋においてもPGC1αが飢餓適応に役割を担っており、PGC1αがアラニン合成酵素であるALTの発現を増加させることによりアラニン合成が促進し、糖新生の基質を供給しているかどうかIn vitroの筋細胞を用いて調べることとした。PGC1α過剰発現C2C12細胞において、ALT2の発現が有意に増加していた。ルシフェラーゼレポーターアッセイを用いて、PGC1α容量依存的にALT2プロモーターの活性が増加することを観察した。一致して、PGC1α過剰発現C2C12細胞においてアラニン量が増加し、さらに培地中のアラニン量も増加していた。これらの結果は骨格筋においてPGC1αにより合成されたアラニンが骨格筋から分泌されて肝臓のような多臓器で利用される可能性を示唆している。絶食時、骨格筋においてPGC1αはアラニンを合成し、肝臓における糖新生の基質を供給するかもしれない。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Reduced Dnmt3a increases Gdf5 expression with suppressed satellite cell differentiation and impaired skeletal muscle regeneration2018

    • 著者名/発表者名
      Hatazawa Yukino、Ono Yusuke、Hirose Yuma、Kanai Sayaka、Fujii Nobuharu L.、Machida Shuichi、Nishino Ichizo、Shimizu Takahiko、Okano Masaki、Kamei Yasutomi、Ogawa Yoshihiro
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 32 号: 3 ページ: 1452-1467

    • DOI

      10.1096/fj.201700573r

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PGC-1α regulates alanine metabolism in muscle cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Hatazawa Y, Qian K, Gong DW, Kamei Y.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: e0190904-e0190904

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0190904

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Muscle-specific deletion of BDK amplifies loss of myofibrillar protein during protein undernutrition.2017

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa T, Kitaura Y, Kadota Y, Morishita Y, Ota M, Yamanaka F, Xu M, Ikawa M, Inoue N, Kawano F, Nakai N, Murakami T, Miura S, Hatazawa Y, Kamei Y, Shimomura Y.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 39825-39825

    • DOI

      10.1038/srep39825

    • NAID

      120006957417

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deletion of the transcriptional coactivator PGC1α in skeletal muscles is associated with reduced expression of genes related to oxidative muscle function.2016

    • 著者名/発表者名
      Hatazawa Y, Minami K, Yoshimura R, Onishi T, Manio MC, Inoue K, Sawada N, Suzuki O, Miura S, Kamei Y.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 481 号: 3-4 ページ: 251-258

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.10.133

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] FOXO1 delays skeletal muscle regeneration and suppresses myoblast proliferation.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamashita A, Hatazawa Y, Hirose Y, Ono Y, Kamei Y.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem.

      巻: 80 号: 8 ページ: 1531-5

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1164585

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Metabolomic Analysis of the Skeletal Muscle of Mice Overexpressing PGC-1α.2015

    • 著者名/発表者名
      Hatazawa Y, Senoo N, Tadaishi M, Ogawa Y, Ezaki O, Kamei Y, Miura S.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 10 号: 6 ページ: e0129084-e0129084

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0129084

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] PGC-1α, a stimuli-inducible nuclear receptor coactivator: structural features and role in skeletal muscle metabolism gene regulation2015

    • 著者名/発表者名
      Kamei, Y, Hatazawa, Y, Yoshimura, R, Miura, S.
    • 雑誌名

      RNA and Transcription

      巻: 1 ページ: 6-9

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Reduced Dnmt3a increases Gdf5 expression with suppressed satellite cell differentiation and impaired skeletal2018

    • 著者名/発表者名
      Yukino Hatazawa , Yasutomi Kamei
    • 学会等名
      Keystone Symposia
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋萎縮時にDNAメチル化酵素Dnmt3aの低下は筋再生を抑制する2018

    • 著者名/発表者名
      畑澤 幸乃、小野 悠介、広瀬 優真、岡野 正樹、小川 佳宏、亀井 康富
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Transcriptional regulator PGC1α regulates amino acid metabolism activated by exercise in skeletal muscles2017

    • 著者名/発表者名
      Yukino Hatazawa, Shinji Miura,Yasutomi Kamei
    • 学会等名
      Experimental Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 絶食時、骨格筋においてPGC1αはアラニン代謝を調節する2017

    • 著者名/発表者名
      畑澤幸乃、亀井康富
    • 学会等名
      第71回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 運動時の骨格筋におけるPGC1αによるアミノ酸代謝調節2017

    • 著者名/発表者名
      畑澤幸乃、三浦進司、亀井康富
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会第11回学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋特異的PGC1α-KOマウスを用いた網羅的遺伝子発現解析2017

    • 著者名/発表者名
      畑澤幸乃、亀井康富
    • 学会等名
      第38回 日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 運動時、転写調節因子PGC1αは骨格筋アミノ酸代謝を調節する2017

    • 著者名/発表者名
      畑澤幸乃、三浦進司、亀井康富
    • 学会等名
      第56回 日本栄養・食糧学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 運動時に骨格筋において発現誘導されるPGC1αはエネルギー代謝を制御する2016

    • 著者名/発表者名
      畑澤幸乃、亀井康富、只石幹、小川佳宏、北浦靖之、下村吉治、三浦進司
    • 学会等名
      第37回日本肥満学会
    • 発表場所
      東京ファッションタウン(東京、江東区)
    • 年月日
      2016-10-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋においてPGC1αはアラニン代謝を調節する2016

    • 著者名/発表者名
      畑澤幸乃、亀井康富
    • 学会等名
      日本アミノ酸学会10周年記念大会
    • 発表場所
      東京大学 伊藤国際学術研究センター(東京、文京区)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋における転写調節因子PGC1αは運動時に活性化されるアミノ酸代謝を調節する2016

    • 著者名/発表者名
      畑澤幸乃、妹尾奈波、三浦進司、亀井康富
    • 学会等名
      第70回 日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      武庫川女子大学中央キャンパス(兵庫、西宮市)
    • 年月日
      2016-05-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] PGC1αを過剰発現させた骨格筋における代謝変動の網羅的解析2016

    • 著者名/発表者名
      畑澤幸乃、妹尾奈波、三浦進司、亀井康富
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度札幌大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Metabolomic analysis of the skeletal muscle of mice overexpressing PGC-1α2015

    • 著者名/発表者名
      Yukino Hatazawa, Nanami Senoo, Shinji Miura,Yasutomi Kamei
    • 学会等名
      BIT'’s 5th Annual World Congress of Endobolism 2015
    • 発表場所
      Kaohsiung Exhibition Center
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 運動時の骨格筋でのPGC1αを介したアミノ酸代謝の役割2015

    • 著者名/発表者名
      畑澤幸乃、妹尾奈波、北浦靖之、下村吉治、三浦進司、亀井康富
    • 学会等名
      第9回 日本アミノ酸学会学術大会
    • 発表場所
      滋賀県立大学
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] PGC1alpha promotes BCAA metabolism in mouse skeletal muscle2015

    • 著者名/発表者名
      畑澤幸乃、亀井康富、只石幹、小川佳宏、北浦靖之、下村吉治、三浦進司
    • 学会等名
      第20回アディポサイエンス・シンポジウム
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター
    • 年月日
      2015-08-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Transcriptional coactivator PGC1α in skeletal muscle regulated exercise-induced amino acid metabolism2015

    • 著者名/発表者名
      Yukino Hatazawa, Miki Tadaishi, Yoshihiro Ogawa, Osamu Ezaki, Yasuyuki Kitaura, Yoshiharu Shimomura, Yasutomi Kamei, Shinji Miura
    • 学会等名
      第12回アジア栄養学会議(ACN2015)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2015-05-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 実験医学増刊 超高齢社会に挑む骨格筋のメディカルサイエンス2018

    • 著者名/発表者名
      畑澤幸乃、亀井康富
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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