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カルノシンはβアラニンプールとして骨格筋のエネルギー代謝に関わるのか?

研究課題

研究課題/領域番号 18K05955
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分42010:動物生産科学関連
研究機関日本獣医生命科学大学

研究代表者

江草 愛  日本獣医生命科学大学, 応用生命科学部, 講師 (90521972)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードカルノシン / 遺伝子改変マウス / エネルギー代謝 / 運動 / ノックアウトマウス / 骨格筋 / 細胞 / イミダソールジペプチド
研究成果の概要

本研究は、骨格筋と大脳・嗅球に特異的に存在するカルノシンの生理的役割について、エネルギー代謝の面から解明することを目的とした。カルノシンはβアラニンとヒスチジンからなり、ヒトの骨格筋中では20 mMの高濃度で存在する。しかし、その生理作用については未だ十分に解明されていない。そこで、カルノシン合成酵素遺伝子を骨格筋細胞に導入した評価系とこの遺伝子を欠損させたマウスの評価系の2種類を用い、エネルギー代謝への影響を調べた。カルノシンはピルビン酸からアセチルCoAへの反応に関与し、結果的にエネルギー生産量を増大させることを期待したが、骨格筋中のATP合成には直接的な関与は認められなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

カルノシンは豚や鶏などの脊椎動物の骨格筋中に多く含まれており、近年では抗疲労効果や認知症予防に役立つ食品成分として機能性表示食品などとして利用されている。一方で組織中のカルノシン量を規定する因子については不明な点が多く、動物種あるいは筋線維の違いによりカルノシン量が異なる理由については明らかにされていない。骨格筋におけるカルノシンの生合成やエネルギー代謝における役割を明らかにすることで、生体内における生理的意義を明確にし、カルノシンおよびその類縁体を含む食品を、高齢化率28%を超える日本人の健康を食から支える切り札として活用したい。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Dietary GABA induces endogenous synthesis of a novel imidazole peptide homocarnosine in mouse skeletal muscles2020

    • 著者名/発表者名
      Kumrungsee Thanutchaporn、Arima Takeshi、Sato Kanako、Komaru Takumi、Sato Mikako、Oishi Yasuyuki、Egusa Ai、Yanaka Noriyuki
    • 雑誌名

      Amino Acids

      巻: 52 号: 5 ページ: 743-753

    • DOI

      10.1007/s00726-020-02848-x

    • 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] Dietary GABA Induces Endogenous Synthesis of a Novel Imidazole Peptide Homocarnosine in Mouse Skeletal Muscles2020

    • 著者名/発表者名
      Thanutchaporn Kumrungsee, Takeshi Arima, Kanako Sato, Takumi Komaru, Mikako Sato , Yasuyuki Oishi , Ai Egusa, Noriyuki Yanaka
    • 雑誌名

      Anino Acids

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 低酸素ストレスが骨格筋細胞のカルノシン合成に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      野口こと葉,鈴木彩夏,中尾暢宏,戸塚護,江草(雜賀)愛
    • 学会等名
      第62回日本食肉研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋細胞の由来の違いや分化誘導がカルノシン合成に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      高野実織、鈴木彩夏、中尾暢宏、戸塚護、江草(雜賀)愛
    • 学会等名
      日本畜産学会第128回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] イミダゾールジペプチドが骨格筋代謝におよぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      Wu Jiawei, 江草 愛, 塩谷茂信, 佐藤謙一郎, 柳内延也, 戸塚護, 西村敏英
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヒスチジン欠乏食を給餌したカルノシン合成酵素遺伝子欠損マウスのメタボローム解析2020

    • 著者名/発表者名
      川中暢子, Wu Jiawei, 江草愛, 塩谷茂信, 佐藤謙一郎, 柳内延也, 西村敏英
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヒスチジン欠乏食を給餌したカルノシン合成酵素遺伝子欠損マウスのメタボローム解析2020

    • 著者名/発表者名
      川内暢子、WU JIAWEI、江草 愛、塩谷 茂信、佐藤 謙一郎、柳内 延也、戸塚 護、西村 敏英
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] イミダゾールジペプチドが骨格筋代謝におよぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      Wu Jiawei, 江草 愛、塩谷 茂信、佐藤 謙一郎、柳内 延也、戸塚 護、西村 敏英
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] hysical characteristics of carnosine synthase gene-deficient mice2019

    • 著者名/発表者名
      Ai Egusa, Nobuhiro Nakao, Takaki Saito, Nobuya Yanai, Shigenobu Shiotani, Kenichiro Sato, Mamoru Totsuka, Toshihide Nishimura
    • 学会等名
      International conference on Food Factors
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カルノシン合成酵素遺伝子ノックアウトマウスの生理機能2019

    • 著者名/発表者名
      江草 愛
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カルノシン合成酵素遺伝子ノックマウスへのアンセリン経口投与によるイミダゾールジぺプチドの組織分布2019

    • 著者名/発表者名
      坂野太研、江草 愛、塩谷茂信、仲西宏樹、柳内延也、戸塚護、西村敏英
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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