ヒトの偽遺伝子を標的とした筋萎縮に対する新たな治療法の開発

• 研究課題/領域番号: 17K08646
• 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: 医化学一般
• 研究機関: 藤田医科大学
• 研究代表者: 常陸 圭介 藤田医科大学, 総合医科学研究所, 助教 (10508469)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: タンパク質メチル化修飾 / 骨格筋 / 筋萎縮 / 筋肥大 / メチル化酵素 / タンパク質メチル化酵素 / 翻訳後修飾 / 質量分析 / 筋疾患 / 偽遺伝子

研究成果の概要

本研究により、タンパク質メチル化酵素Mettl21eのノックアウトマウスの骨格筋組織を解析することで、Mettl21eが骨格筋量の維持に必要な新たな筋量制御因子であることを明らかにした。また、Mettl21eの基質となる骨格筋タンパク質を同定することで、骨格筋タンパク質のメチル化修飾を介してMettl21eが骨格筋量を制御していることを明らかにした。遺伝子導入効率の問題からMettl21eを用いてヒト骨格筋細胞を肥大化させることはまだ成功していないが、実験手法を改善することでMettl21eをヒトの筋萎縮に対する新たな治療法へと応用することが可能であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

疾患や老化によって引き起こされる骨格筋の量の減少（筋萎縮）は、疾患での生存率やQOL（クオリティ・オブ・ライフ）を低下させるだけでなく、社会的な生産性の低下にもつながる。しかしながら、筋萎縮に対する安全で有効な治療薬は未だ存在しない。本研究により、骨格筋量の制御とタンパク質のメチル化修飾の意義が明らかとなったことで、将来的には特定のタンパク質のメチル化修飾を標的とした筋萎縮に対する新たな創薬が可能になると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Discovery of a follistatin-derived myostatin inhibitory peptide (2020)
  • 著者名/発表者名: Saitoh Mariko、Takayama Kentaro、Hitachi Keisuke、Taguchi Akihiro、Taniguchi Atsuhiko、Tsuchida Kunihiro、Hayashi Yoshio
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 巻: 30 号: 3 ページ: 126892-126892
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2019.126892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteomic Analysis of Irradiation with Millimeter Waves on Soybean Growth under Flooding Conditions (2020)
  • 著者名/発表者名: Zhong Zhuoheng、Furuya Takashi、Ueno Kimitaka、Yamaguchi Hisateru、Hitachi Keisuke、Tsuchida Kunihiro、Tani Masahiko、Tian Jingkui、Komatsu Setsuko
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 21 号: 2 ページ: 486-486
  • DOI: 10.3390/ijms21020486
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Expression Levels of Long Non-Coding RNAs Change in Models of Altered Muscle Activity and Muscle Mass (2020)
  • 著者名/発表者名: Hitachi Keisuke、Nakatani Masashi、Funasaki Shiori、Hijikata Ikumi、Maekawa Mizuki、Honda Masahiko、Tsuchida Kunihiro
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 21 号: 5 ページ: 1628-1628
  • DOI: 10.3390/ijms21051628
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Data describing the effects of depletion of Myoparr, myogenin, Ddx17, and hnRNPK in differentiating C2C12 cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Hitachi Keisuke、Tsuchida Kunihiro
  • 雑誌名: Data in Brief 巻: 25 ページ: 104172-104172
  • DOI: 10.1016/j.dib.2019.104172
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phosphoproteomics Reveals the Biosynthesis of Secondary Metabolites in Catharanthus roseus under Ultraviolet-B Radiation (2019)
  • 著者名/発表者名: Zhong Zhuoheng、Liu Shengzhi、Zhu Wei、Ou Yuting、Yamaguchi Hisateru、Hitachi Keisuke、Tsuchida Kunihiro、Tian Jingkui、Komatsu Setsuko
  • 雑誌名: Journal of Proteome Research 巻: 18 号: 9 ページ: 3328-3341
  • DOI: 10.1021/acs.jproteome.9b00267
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Versatility of RNA-Binding Proteins in Living Cells (2019)
  • 著者名/発表者名: R. Kurokawa et al.
  • 雑誌名: Biomedical Sciences 巻: 5 号: 1 ページ: 7-13
  • DOI: 10.11648/j.bs.20190501.12
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Deficiency of Vgll2 Gene Alters the Gene Expression Profiling of Skeletal Muscle Subjected to Mechanical Overload (2019)
  • 著者名/発表者名: Hitachi Keisuke、Inagaki Hidehito、Kurahashi Hiroki、Okada Hitoshi、Tsuchida Kunihiro、Honda Masahiko
  • 雑誌名: Frontiers in Sports and Active Living 巻: 1 ページ: 1-4
  • DOI: 10.3389/fspor.2019.00041
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Long Non-Coding RNA Myoparr Regulates GDF5 Expression in Denervated Mouse Skeletal Muscle. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hitachi K, Nakatani M, Tsuchida K.
  • 雑誌名: Noncoding RNA 巻: 5 号: 2 ページ: 33-33
  • DOI: 10.3390/ncrna5020033
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Molecular Responses of Maize Shoot to a Plant Derived Smoke Solution (2019)
  • 著者名/発表者名: Aslam Muhammad、Rehman Shafiq、Khatoon Amana、Jamil Muhammad、Yamaguchi Hisateru、Hitachi Keisuke、Tsuchida Kunihiro、Li Xinyue、Sunohara Yukari、Matsumoto Hiroshi、Komatsu Setsuko
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 20 号: 6 ページ: 1319-1319
  • DOI: 10.3390/ijms20061319
  • NAID: 120007133657
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Proteomic Analysis of the Effect of Inorganic and Organic Chemicals on Silver Nanoparticles in Wheat (2019)
  • 著者名/発表者名: Jhanzab Hafiz、Razzaq Abdul、Bibi Yamin、Yasmeen Farhat、Yamaguchi Hisateru、Hitachi Keisuke、Tsuchida Kunihiro、Komatsu Setsuko
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 20 号: 4 ページ: 825-825
  • DOI: 10.3390/ijms20040825
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Transcriptional cofactor Vgll2 is required for functional adaptations of skeletal muscle induced by chronic overload (2019)
  • 著者名/発表者名: Honda Masahiko、Tsuchimochi Hirotsugu、Hitachi Keisuke、Ohno Seiko
  • 雑誌名: Journal of Cellular Physiology 巻: 印刷中 号: 9 ページ: 15809-15824
  • DOI: 10.1002/jcp.28239
  • 査読あり
• [雑誌論文] Myogenin promoter-associated lncRNA Myoparr is essential for myogenic differentiation. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hitachi K, Nakatani M, Takasaki A, Ouchi Y, Uezumi A, Ageta H, Inagaki H, Kurahashi H, Tsuchida K.
  • 雑誌名: EMBO Reports 巻: 20 号: 3 ページ: 47468-47468
  • DOI: 10.15252/embr.201847468
  • 査読あり
• [雑誌論文] UBL3 modification influences protein sorting to small extracellular vesicles. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ageta H, Ageta-Ishihara N, Hitachi K, Karayel O, Onouchi T, Yamaguchi H, Kahyo T, Hatanaka K, Ikegami K, Yoshioka Y, Nakamura K, Kosaka N, Nakatani M, Uezumi A, Ide T, Tsutsumi Y, Sugimura H, Kinoshita M, Ochiya T, Mann M, Setou M, Tsuchida K.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 9 号: 1 ページ: 3936-3936
  • DOI: 10.1038/s41467-018-06197-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Proteomic analysis of the effect of plant-derived smoke on soybean during recovery from flooding stress (2018)
  • 著者名/発表者名: Li X, Hitachi K, Tsuchida K, Komatsu S. et al.,
  • 雑誌名: J. Proteomics 巻: 181 ページ: 238-248
  • DOI: 10.1016/j.jprot.2018.04.031
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Therapeutic strategies against muscular dystrophy and related atrophic disorders (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsuchida Kunihiro、Nakatani Masashi、Hitachi Keisuke
  • 雑誌名: Journal of Translational Science 巻: 5 号: 5 ページ: 1-3
  • DOI: 10.15761/jts.1000275
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multiplicity in Long Noncoding RNA Biomedical Sciences (2018)
  • 著者名/発表者名: 3.R. Kurokawa, R. Komiya, T. Oyoshi, Y. Matsuno, H. Tani, M. Katahira, K. Hitachi, Y. Iwashita, T. Yamashita, K. Kondo, R. Yoneda, Y. Yamaoki, N. Ueda, T. Mashima, N. Kobayashi, T. Nagata, A. Kiyoishi, M. Miyake, F. Kano, M. Murata1, N. Hamad, K. Sasaki, N. Shoji
  • 雑誌名: Biomedical Sciences 巻: 4 号: 2 ページ: 18-23
  • DOI: 10.11648/j.bs.20180402.11
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 筋分化・筋萎縮における新規長鎖非コードRNA Myoparrの機能解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 常陸圭介、中谷直史、上田洋司、上住聡芳、土田邦博
  • 学会等名: 日本筋学会第5回学術集会
• [学会発表] 新規長鎖非コードRNA Myoparrによる 筋分化と筋萎縮制御機構の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 常陸圭介、土田邦博
  • 学会等名: 第51回藤田学園医学会
• [学会発表] 骨格筋分化におけるMyoparr結合タンパク質hnRNPKの機能解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 常陸圭介、中谷直史、土田邦博
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Promoter-associated long non-coding RNA, Myoparr, is a novel regulator of skeletal muscle cell differentiation and skeletal muscle atrophy (2018)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Hitachi, Kunihiro Tsuchida
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia conferences. RNA Biology
  • 国際学会
• [学会発表] 骨格筋の恒常性の維持における長鎖非コードRNA Myoparrの機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 常陸圭介、土田邦博
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] 転写調節領域から発現する新規長鎖非コードRNA Myoparrを介した新たな筋分化制御機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 常陸圭介、土田邦博
  • 学会等名: ConBio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会、第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学会大会）
  • 招待講演
• [学会発表] 骨格筋の肥大・萎縮時における長鎖非コードRNAの発現変化の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 常陸圭介、中谷直史、前川瑞希、小川千奈見、土方郁実、舟崎史織、土田邦博
  • 学会等名: ConBio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会、第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学会大会）
• [学会発表] A promoter derived novel lncRNA, Myog pancRNA, is essential for both host-gene expression and the differentiation of skeletal muscle cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Keisuke HITACHI, Akihiko Takasaki, Kunihiro Tsuchida
  • 学会等名: THE 43rd NAITO CONFERENCE. Noncoding RNA : Biology, Chemistry, & Diseases
  • 国際学会