| 研究課題/領域番号 |
17500430
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
スポーツ科学
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
二川 健 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教授 (20263824)
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| 研究分担者 |
安井 夏生 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (00157984)
中屋 豊 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (50136222)
根本 尚夫 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教授 (30208293)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2005年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | 運動トレーニング / 神経細胞ユビキチンリガ / Cbl-b遺伝子欠損マウス / 運動失調 / ユビキチンリガーゼ阻害 / アンローディング / 神経細胞ユビキチンリガーゼ / ユビキチンリガーゼ阻害剤 / Cbl-b / トレーニング / 小脳 / Ataxin-7 / 尾部懸垂 |
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| 研究概要 |
長期間寝たきりや宇宙フライトしたヒトや動物はしばしば中枢性の運動失調(歩行失調)を起こす。これは、骨格筋の活動(緊張や運動方向)を中枢(特に小脳)がうまく感知できなくなるためと考えられる。申請者らは、航空宇宙開発研究機構との共同研究で、宇宙フライトや尾部懸垂した実験動物では、Cbl-bと呼ばれるユビキチンリガーゼが骨格筋と小脳で活性化していることを見出した。骨格筋のCbl-bは、インスリンの細胞内情報伝達分子IRS-1をユビキチン化し、そのプロテアソームによる分解を亢進した。一方、尾部懸垂後のマウスは著しい失調歩行を示し、小脳のCbl-bは小脳脊髄失調症の原因遺伝子であるAtaxin-7と結合していた。Ataxin-7は転写因子のCo-activatorの一つであり、その遺伝子異常は神経細胞のアポトーシスを誘導することが知られている。以上の知見より、筋肉の活動状態を感知した小脳のCbl-bが、Ataxin-7などをユビキチン化しその分解を亢進した結果、小脳細胞の転写活性が傷害されているのではないかと考えた。本研究では、主にCbl-b遺伝子欠損マウスを用い、下記の実験を行った。1)Cbl-b遺伝子欠損マウスの運動機能の解析:Cbl-b遺伝子欠損マウスはトレーニングの効果が持続することや尾部懸垂後の運動失調を起こしにくいことを示した。2)小脳におけるCbl-b結合蛋白質の解析:トレーニングあるいは尾部懸垂に供したマウスの小脳におけるCbl-bの発現量とそれに結合する蛋白質(主にAtaxin-7)のユビキチン化を解析した。中枢神経ではCbl-bはAtaxin-7よりもCap(Cbl-associated protein)と強く結合していたので、Cbl-bはCapを介してAtaxin-7と結合している可能性が示唆された。3)Cbl-bを強発現した培養細胞を用いた解析:培養細胞にCbl-bを強発現させ、Cbl-bと結合する蛋白質を検索した。細胞の種類によりCbl-bの結合する蛋白質は異なり、筋細胞ではIRS-1、神経細胞ではCap、上皮細胞ではEGF受容体と好んで結合した。これは、その細胞での発現量だけでなく、シグナルの強度(リン酸化の強度)に依存することがわかった。4)Cbl-b阻害剤の検索:Cbl-bのユビキチン化活性の阻害剤をオリゴペプチドに求めた。特異的なアミノ酸配列を有するペンタペプチドがCbl-bによるユビキチン化を阻害することを初めて発見し、特許申請した。
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