| 研究課題/領域番号 |
18H04080
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
永富 良一 東北大学, 医工学研究科, 教授 (20208028)
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| 研究分担者 |
中村 友浩 大阪工業大学, 工学部, 教授 (30217872)
村山 和隆 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (40400452)
鈴木 直輝 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (70451599)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
44,590千円 (直接経費: 34,300千円、間接経費: 10,290千円)
2020年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2019年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2018年度: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
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| キーワード | 骨格筋 / プロテアソーム / アミノペプチダーゼ / リサイクル / アミノ酸 / サルコペニア / 分化 / 細胞周期 / 腸管平滑筋 / 骨格筋衛星細胞 / P53依存性アポトーシス / アミノ酸プール / 細胞内ATP量 |
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| 研究成果の概要 |
プロテアソームによるタンパク質分解を抑制すると骨格筋量はむしろ減少してしまう。その原因として当初予想していたタンパク質分解産物の直接のリサイクルは元々ほとんど行われていなかった。ところがプロテアソームによるタンパク質分解後には分解産物の処理に当たる複数のアミノペプチダーゼ群が作用しており、それらが単に分解だけではなく、骨格筋の発達や修復に関わる筋幹細胞である筋芽細胞の細胞周期、筋分化開始の決定、分化に伴う形態形成や細胞極性の決定などの調節に直接関与していることが明らかになった。健全な骨格筋維持にはタンパク質分解後に働くアミノペプチダーゼ群の作用が重要であることを初めて明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
骨格筋の量や機能の維持は競技スポーツのみならず健康領域においても重要である。従来タンパク質分解は筋量維持に対してマイナスと捉えられていたが、むしろ筋量や機能の維持には不可欠であることがわかってきた。われわれは今回そのメカニズムとして初めてタンパク質分解経路が単純なリサイクルではなく、筋芽細胞を筋形成に向かわせるか否かや、形態の決定を行っていることなどを明らかにした。これは健全な骨格筋を保つには単にタンパク質分解指標に基づく、分解抑制や、分解で不足する材料の補充を行うだけでは不十分であること、適切な分解の状態を維持するための栄養やトレーニングなどの戦略を再考する必要性を示唆するものである。
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