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時計遺伝子BMAL1によるエネルギー代謝を中心とした骨格筋機能の制御メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 17K08291
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物系薬学
研究機関日本大学

研究代表者

榛葉 繁紀  日本大学, 薬学部, 教授 (20287668)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードBMAL1 / 骨格筋 / 体内時計 / Bmal1 / 時計遺伝子 / エネルギー代謝
研究成果の概要

本研究の目的は、体内時計システムによる骨格筋機能の調節機構を明らかにし、その知見を基にメタボリックシンドロームの時間薬物治療の分子基盤を提示することである。その目的を達成するため、体内時計調節において中心的な転写因子であるBMAL1を骨格筋特異的に欠損したマウス(M-BMAL1 KOマウス)を作製し、そのエネルギー代謝に関する特徴を生化学的及び病理学的観点から解析した。その結果、骨格筋においてBMAL1は、カルシウム量並びに酸素受容量の制御を行うこと、そしてこれらを介して脂肪酸燃焼並びにそれに続くエネルギー代謝を調節していることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多くの疫学研究により不規則な生活時間を過ごすことが糖尿病などの代謝性疾患発症の一因となることが示されている。本研究では、その分子メカニズムを明らかにする目的で骨格筋特異的に体内時計システムを欠損したマウスの解析を行った。その結果、骨格筋における体内時計システムは、カルシウム量の調節を介して酸素受容量を制御すること、そしてこの制御が肥満時における骨格筋の糖代謝活性を決定することを明らかにした。これらの研究成果は、生活習慣病予防における「規則正しい生活」の励行に科学的エビデンスを与えるものである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Portsmouth(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Deletion of Bmal1 prevents diet-induced ectopic fat accumulation by controlling oxidative capacity in the skeletal muscle.2018

    • 著者名/発表者名
      Wada T, Ichihashi Y, Suzuki E, Kosuge Y, Ishige K, Uchiyama T, Makishima M, Nakao R, Oishi K, Shimba S.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 19 号: 9 ページ: 2813-2813

    • DOI

      10.3390/ijms19092813

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Intestinal clock system regulates skeletal homeostasis.2018

    • 著者名/発表者名
      Kawai M, Kinoshita S, Yamazaki M, Yamamoto K, Rosen CJ, Shimba S, Ozono K, Michigami T.
    • 雑誌名

      JCI Insight

      巻: 7 号: 5

    • DOI

      10.1172/jci.insight.121798

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Micro-CT observation of <i>in vivo</i> temporal change in mandibular condyle morphology in <i>BMAL1</i> knockout mice2018

    • 著者名/発表者名
      Hirai S, Hayashi Y, Ito M, Amemiya T, Dezawa K, Arai Y, Ejima KI, Shimba S, Honda K.
    • 雑誌名

      Journal of Oral Science

      巻: 60 号: 4 ページ: 473-478

    • DOI

      10.2334/josnusd.17-0390

    • NAID

      130007553052

    • ISSN
      1343-4934, 1880-4926
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Circadian coordination of ATP release in the urothelium via connexin43 hemichannels2018

    • 著者名/発表者名
      Sengiku A, Ueda M, Kono J, Sano T, Nishikawa N, Kunisue S, Tsujihana K, Liou L, Kanematsu A, Shimba S, Doi M, Okamura H, Ogawa O, and Negoro H
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 8 号: 1 ページ: 1996-1996

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20379-0

    • NAID

      120006510288

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bmal1-deficient mouse fibroblast cells do not provide premature cellular senescence in vitro2018

    • 著者名/発表者名
      Nakahata Yasukazu、Yasukawa Shiori、Khaidizar Fiqri Dizar、Shimba Shigeki、Matsui Takaaki、Bessho Yasumasa
    • 雑誌名

      Chronobiology International

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1080/07420528.2018.1430038

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ketogenic diet induces expression of the muscle circadian gene Slc25a25 via neural pathway that might be involved in muscle thermogenesis.2017

    • 著者名/発表者名
      Nakao R, Shimba S, Oishi K.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 7 号: 1 ページ: 2885-2885

    • DOI

      10.1038/s41598-017-03119-8

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Deletion of Bmal1 prevents diet-induced ectopic fat accumulation by controlling oxidative capacity in the skeletal muscle.2020

    • 著者名/発表者名
      Wada, T., and Shimba, S.
    • 学会等名
      Keystone symposium"New Insights into the Biology of Exercise"
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マウスにおける光曝露は末梢組織における代謝を貯蔵方向に誘導する2020

    • 著者名/発表者名
      和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子Bmal1による脂肪細胞機能の制御2020

    • 著者名/発表者名
      和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第40回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子Bmal1による血糖調節とその加齢による変化2020

    • 著者名/発表者名
      和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第63回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アンチ・ドーピング教育及び研究における大学の取組み2019

    • 著者名/発表者名
      榛葉繁紀
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 時計遺伝子MBAL1による骨格筋のCaシグナル伝達2018

    • 著者名/発表者名
      和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子BMAL1によるエネルギー代謝を中心とした骨格筋機能の制御2018

    • 著者名/発表者名
      和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 脂肪組織における体内時計システムの変調が前立腺に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      酢田萌、和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第62回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子BMAL1によるエネルギー代謝を中心とした骨格筋機能の制御2018

    • 著者名/発表者名
      和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 体内時計による臓器連関の制御とネルルギー代謝2018

    • 著者名/発表者名
      榛葉繁紀
    • 学会等名
      第50回 近畿小児内分泌研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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