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糖代謝能研究に適した高度分化型培養筋管細胞系の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17659270
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 代謝学
研究機関東北大学

研究代表者

神崎 展  東北大学, 先進医工学研究機構, 助教授 (10272262)

研究分担者 藤田 英明  東北大学, 先進医工学研究機構, 助手 (50318804)
根建 拓  東北大学, 先進医工学研究機構, 助手 (50375200)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードインスリン / 筋肉 / 培養細胞 / 糖代謝 / 運動 / GLUT4 / 細胞内カルシウム / 培養装置 / 糖尿病 / 筋細胞 / 培養 / 運動効果 / サルコメア構造 / 電気パルス
研究概要

電気パルス刺激により培養筋細胞に収縮活動を負荷できる特殊培養系を作製し、代謝能の研究に適した高度発達型培養筋管細胞系を確立することを目的としている。昨年度までの成果をさらに発展させ、電気パルスにより誘導されるサルコメア構造の新規構築の分子機構と細胞内カルシウムの影響について基礎的な検討を行うことを本年度の目的とした。
【実績1】電気パルス刺激に完全に依存して細胞内カルシウム濃度が変動(Ca2+オシレーション)することを確認し、このCa2+オシレーションの周期(周波数)がサルコメア構造の新規構築に重要な役割を果たすことを明らかにした。さらに、Ca2+オシレーションにより、カルシウム依存性蛋白分解酵素であるカルパインの活性化が誘導され、このカルパインの活性化がサルコメア構造の新規構築に必須であることを明らかにした。この過程において、活性化されたカルパインは、細胞膜のIntegrinとアクチン細胞骨格を連結する役割を果たすTALINを分解すること、integrinを修飾するコラーゲン添加によりサルコメア構築が影響受けることから、筋管細胞の細胞接着班様領域を構成する蛋白複合体のCa2+-カルパイン依存性の分解と再構築が、新規サルコメア構造の形成に関与していることが示唆された。
【実績2】本特殊培養系で作製された収縮型培養筋管細胞では、収縮に伴い(1)エネルギー代謝の亢進(2)糖の取り込み亢進(3)インスリン反応性GLUT4膜移行の改善が確認され、生体に非常に近似な高度発達型培養細胞系を確立することに成功した。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Accelerated de novo sarcomere assembly by electric pulse stimulation in C2C12 myotubes2007

    • 著者名/発表者名
      Fujita, H, et al.
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Regulation of glucose transporters by insulin and extracellular glucose in C2C12 myotubes2006

    • 著者名/発表者名
      Nedachi, T et al.
    • 雑誌名

      American J. Physiol. Endocrinol & Metabolism 291

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of insulin-responsive GLUT4 trafficking machinery by forced Ca2+ transients in C2C12 myotubes2006

    • 著者名/発表者名
      Nedachi, T et al.
    • 雑誌名

      Diabetes 55,suppl

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Calcium ocsillation facilitates assembly of sarcomere structure in C2C12 myotubes.2005

    • 著者名/発表者名
      Fujita Hideaki et al.
    • 雑誌名

      The Japanese Journal of Physiology 55.suppl.

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Cytoplasmic sequestration of Sir2 that depends upon metabolic states is directly engaged in the differentiation of C2C12 myoblasts2005

    • 著者名/発表者名
      Nedachi Taku et al.
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function 30.suppl.

      ページ: 85-85

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Formation of periodic integrin-β1 alignment serves as a scaffold of the initial sarcomere assembly in C2C12 myotubes.2005

    • 著者名/発表者名
      Fujita Hideaki et al.
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function 30.suppl.

      ページ: 111-111

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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