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酸素輸送担体を介した筋細胞独自のミトコンドリア活性化機序

研究課題

研究課題/領域番号 17H02158
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 スポーツ科学
研究機関金沢大学

研究代表者

増田 和実  金沢大学, 人間科学系, 教授 (50323283)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード筋細胞 / ミトコンドリア / ミオグロビン / 相互作用 / 運動
研究成果の概要

本研究では筋細胞に特異的に存在するミオグロビン(Mb)がミトコンドリア(Mito)に及ぼす相互作用の機序を明らかにするため、Mitoの内部にMbが存在するかどうかを検証した。ラット腓腹筋から単離したMitoをショ糖密度勾配遠心分離法やProtection Assayによって、外膜/内膜/膜間腔/マトリックスに分画し、分析を重ねた結果、Mito に内在するMbは膜間腔と内膜に局在する可能性を示した。持久性トレーニングによって腓腹筋のMitoに内在するMb量は変化しなかったが、Mito内部へのMb輸送が能動的な機構である可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生涯を健康で過ごすためには骨格筋の機能維持が重要視されており、とりわけ代謝の要であるミトコンドリア(Mito)の機能は細胞機能にも影響を与える。筋細胞のみに発現する酸素結合タンパク質:ミオグロビン(Mb)がMito内部にも存在することを明らかにした本研究の成果は、MbがMitoの機能を直接的に向上させる機能を有している可能性を示している。つまり、筋細胞特異的なMito機能亢進メカニズムの一つである可能性がある。また、Mbのような本来Mito内部に存在しないと考えられていたタンパク質がMitoに内在することは、Mitoへの輸送機序が存在する可能性があり、細胞生物学的にも萌芽的なエビデンスである。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 発育期における骨格筋ミトコンドリアの生合成とミオグロビン発現量の連関2021

    • 著者名/発表者名
      蔭地野稔, 山田達也, 小間陸嗣, 芝口翼, 高倉久志, 増田和実
    • 雑誌名

      北陸スポーツ・体育学研究

      巻: 2 ページ: 17-28

    • NAID

      40022565049

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Localization of myoglobin in mitochondria: implication in regulation of mitochondrial respiration in rat skeletal muscle2021

    • 著者名/発表者名
      Koma R, Shibaguchi T, Perez-Lopez C, Oka T, Jue T, Takakura H and Masuda K
    • 雑誌名

      Physiol Rep

      巻: 9 号: 5

    • DOI

      10.14814/phy2.14769

    • 関連する報告書
      2020 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] Effect of leucine on microRNAs and mitochondrial biogenesis in C2C12 myotubes2020

    • 著者名/発表者名
      Perez-Lopez C, Shibaguchi T, Morino K, Koma R and Masuda K
    • 雑誌名

      Adv Exerc Sports Physiol

      巻: 26 ページ: 35-42

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of myoglobin in intracellular oxygen transport and oxidative metabolism2019

    • 著者名/発表者名
      Takakura H, Yamada T, Masuda K
    • 雑誌名

      Adv Exerc Sports Physiol

      巻: 25 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mitochondrial nature adjusted to host cellular demand and environment2019

    • 著者名/発表者名
      Yamada T, Takakura H, Masuda K
    • 雑誌名

      Adv Exerc Sports Physiol

      巻: 25 ページ: 9-14

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 骨格筋ミトコンドリアの単離とトポロジカルアッセイ2019

    • 著者名/発表者名
      牧野禎央, 芝口翼, Claudia Perez Lopez, 山下こころ, 増田和実
    • 雑誌名

      北陸体育学会紀要

      巻: 55 ページ: 23-33

    • NAID

      40022298430

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potensi konsumsi kunyit dalam rangka meningkatkan performa olahraga melalui peningkatan mitokondria biogenesis otot skelet2018

    • 著者名/発表者名
      Hamidie DRR and Masuda K
    • 雑誌名

      Jurnal Pendidikan Jasmani dan Olahraga

      巻: 3 ページ: 129-135

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mitochondrial biogenesis induced by exercise and nutrients: implication for performance and health benefits2017

    • 著者名/発表者名
      Masuda K, Jue T and Hamidie DRR
    • 雑誌名

      Indonesian J Sci Tech

      巻: 2 ページ: 99-107

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Intracellular oxygen tension limits muscle contraction- induced change in muscle oxygen consumption under hypoxic conditions during Hb-free perfusion.2017

    • 著者名/発表者名
      214.Takakura H, Ojino M, Jue T, Yamada T, Furuichi Y, Hashimoto T, Iwase S, Masuda K:
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 5 号: 2 ページ: 1-10

    • DOI

      10.14814/phy2.13112

    • NAID

      120006226796

    • 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] 運動を模擬した薬理刺激による骨格筋培養細胞のミトコンドリア生合成とミオグロビンの発現変化2017

    • 著者名/発表者名
      町野綾香, 石澤里枝, 芝口翼, 増田和実
    • 雑誌名

      北陸体育学会紀要

      巻: 53 ページ: 11-22

    • NAID

      40021217895

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 骨格筋ミトコンドリアに局在する酸素貯蔵体の局在場所と持久性トレーニングによる量的変化2020

    • 著者名/発表者名
      小間陸嗣, 芝口翼, Perez-Lopez Claudia, 高倉久志, 井澤鉄也, 岡敏彦, 増田和実
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effect of endurance exercise on localization of myoglobin in mitochondria in muscle2020

    • 著者名/発表者名
      Koma R, Shibaguchi T, Perez-Lopez C, Jue T and Masuda K
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 65th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨格筋ミトコンドリアに対するミオグロビンの役割と意義2019

    • 著者名/発表者名
      増田和実, 芝口翼, 小間陸嗣, Claudia Perez Lopez
    • 学会等名
      第23回酸素ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 天然由来マルチ飲料はヒトの持久性運動パフォーマンスを向上させるか?2019

    • 著者名/発表者名
      芝口翼, 増田和実, 河合夕涼, Yhusi Karina Riskawati, 相崎展輝, Claudia Perez Lopez,小間陸嗣, 米田隆, 辻篤史, 山崎裕也, 松井圭三
    • 学会等名
      第31回日本体力医学会北陸地方会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Nutrients stimulate mitochondrial biogenesis via PGC-1α-targeting miRNAs in C2C12 myotubes2019

    • 著者名/発表者名
      Claudia Perez Lopez, Shibaguchi T and Masuda K
    • 学会等名
      merican College of Sports Medicine 64th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Negative impact of icing treatment on qualitative recovery of injured soleus muscle in rats2019

    • 著者名/発表者名
      Shibaguchi T, Claudia Perez Lopez, Sugiura T and Masuda K
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 64th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 米醗酵飲料の継続的な摂取はヒトの持久性運動パフォーマンスを向上させる2019

    • 著者名/発表者名
      芝口翼, Claudia Perez Lopez, 小間陸嗣, 米田隆, 増田和実
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Leucine stimulate mitochondrial biogenesis via regulation of PGC-1α-targeting miRNAs in C2C12 myotubes2019

    • 著者名/発表者名
      Claudia Perez Lopez, 芝口翼, 小間陸嗣, 増田和実
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 持久性トレーニングが骨格筋ミトコンドリアに内在するミオグロビンに及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      小間陸嗣, 芝口翼, Claudia Perez Lopez, 増田和実
    • 学会等名
      令和元年度北陸体育学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋ミトコンドリアに内在するMbと持久性トレーニングの影響について2019

    • 著者名/発表者名
      山下こころ, 芝口翼, Claudia Perez Lopez, 高倉久志, 増田和実
    • 学会等名
      平成30年度北陸体育学会大会(平成31年1月 金沢)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Leucine and Caffeine induce mitochondrial biogenesis and down-regulation of miRNAs in cultured mouse myotubes2019

    • 著者名/発表者名
      Claudia Perez Lopez, Shibaguchi T and Masuda K
    • 学会等名
      The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies (FAOPS) Congress(Kobe, Japan, March 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ketone bodies induce mitochondrial biogenesis in skeletal muscle cells2018

    • 著者名/発表者名
      Ishizawa R, Terada S, Higuchi M, Taguchi M and Masuda K
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 63rd Annual Meeting (Minneapolis, MN, USA, May 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Localization of myoglobin in mitochondria: implication on regulation of mitochondrial respiration in muscle2018

    • 著者名/発表者名
      Masuda K, Shibaguchi T, Yamada T, Okumura K, Claudia Perez Lopez, Yamashita K, Jue T
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 63rd Annual Meeting (Minneapolis, MN, USA, May 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Grain fermented beverage treatment induces mitochondrial biogenesis in C2C12 myotubes2018

    • 著者名/発表者名
      Shibaguchi T, Tsuji A, YamazakiY, Matsui K and Masuda K
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 63rd Annual Meeting (Minneapolis, MN, USA, May 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋細胞のミトコンドリア内部におけるミオグロビンの相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      増田和実, 芝口翼, Claudia Perez Lopez, 高倉久志
    • 学会等名
      第73回日本体力医学会大会(平成30年9月 福井)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 筋細胞のミトコンドリアに相互作用するミオグロビンの局在性2017

    • 著者名/発表者名
      牧野禎央, 芝口翼, 奥村和也, 増田和実
    • 学会等名
      平成28年度北陸体育学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 異なる筋種におけるミオグロビンのミトコンドリア内部局在性2017

    • 著者名/発表者名
      増田和実, 奥村和也, 芝口翼
    • 学会等名
      第29回日本体力医学会北陸地方会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 金沢大学運動生理学・生化学研究室

    • URL

      http://exercisephysiol.com

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書 2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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