運動器固有の機械的ストレス感知機構:筋・骨萎縮遺伝子の発現調節の分子システムから

• 研究課題/領域番号: 19500564
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 徳島大学
• 研究代表者: 二川 健 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (20263824)
• 研究分担者: 安井 夏生 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (00157984) ; 中屋 豊 徳島大学, 大学院・ヘルスバシオサイエンス研究部, 教授 (50136222)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2008年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2007年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: ユビキチンリガーゼ / 機械的ストレスの感知 / IGF-1シグナル / 運動器(筋・骨) / 蛋白質分解酵素

研究概要

Cb1-bの発現が運動器の活動状態(機械的ストレス)と相関する非常に良い指標になることがわかった。この新しい知見は、Cb1-bの発現調節機序を解明できれば機械的ストレスに対する運動器の感知機構が明らかになることを強く示唆した。そこで、本研究で、Cb1-b遺伝子のプロモーター解析を行った結果、Egr-1とSp1の転写因子がCb1-bの発現をそれぞれ正と負に制御していることがわかった。さらに、これら転写因子の上流を解析すると、MAPK経路とくにERK-1/2経路がEgrの活性を誘導していた。ERK-1/2を活性化するものこそが、運動器の活動状態(機械的ストレス)の感知機構の重要なセンサーであることがほぼ明らかにした。申請者らは、それが膜上の蛋白質分解酵素ではないかという新たなメカニズムを提唱している。

研究成果

• [雑誌論文] Awa(Tokushima)lactate-fermented tea as well as green tea enhance the effect of diet restriction on obesity in rats (2009)
  • 著者名/発表者名: Sogawa M, Seura T, Kohno S, Hirasaka K, Yamaguchi Y, Takagi R, Harada A, Okumura Y, Yamamoto S, Kishi K, Nikawa T
  • 雑誌名: J Med Invest 56(1-2) ページ: 42-48
  • NAID: 130004465165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polyphenols prevent clinorotation-induced expression of atrogenes in mouse C2C12 skeletal myotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: Hemdan DII, Hirasaka K, Nakao R, Kohno S, Kagawa S, Abe T, Harada-Sukeno A, Okumura Y, Nakaya Y, Terao J, Nikawa T
  • 雑誌名: J Med Invest 56(1-2) ページ: 26-32
  • NAID: 130004465163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glucose infusion suppresses surgery-induced muscle protein breakdown by inhibiting ubiquitin-proteasome pathway in rats (2009)
  • 著者名/発表者名: Mikura M, Yamaoka I, Doi M, Kawano Y, Nakayama M, Nakao R, Hirasaka K, Okumura Y, Nikawa T
  • 雑誌名: Anesthesiology 110(1) ページ: 81-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Awa (Tokushima) lactate-fermented tea as well as green tea enhance the effect of diet restriction on obesity in rats (2009)
  • 著者名/発表者名: Sogawa M, et al.
  • 雑誌名: J Med Invest 56(1-2) ページ: 42-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polyphenols prevent clinorotation-induced expression of atrogenes in mouse C2C12 skeletal myotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: Hemdan DII, et al.
  • 雑誌名: J Med Invest 56(1-2) ページ: 26-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glucose infusion suppresses surgery-induced muscle protein breakdown by inhibiting ubiquitin-proteasome pathway in rats (2009)
  • 著者名/発表者名: Mikura M, et al.
  • 雑誌名: Anesthesiology 110(1) ページ: 81-88
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peroxidized cholesterol-induced matrix metalloproteinase-9 activation and its suppression by dietary beta-carotene in photoaging of hairless mouse skin (2009)
  • 著者名/発表者名: Minami Y, et al.
  • 雑誌名: J Nutr Biochem 23(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Dimethyl Sulphoxide and Dexamethasone on mRNA Expression of Myogenesis- and Muscle Proteolytic System-related Genes in Mouse Myoblastic C2C12 Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishimura M, Mikura M, Hirasaka K, Okumura Y, Nikawa T, Kawano Y, Nakayama M, Ikeda M
  • 雑誌名: J Biochem 144(6) ページ: 717-724
  • NAID: 10024913840
  • 査読あり
• [雑誌論文] athepsin C propeptide interacts with intestinal alkaline phosphatase and heat shock cognate protein 70 in human Caco-2 cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirasaka K, Tokuoka K, Nakao R, Yamada C, Oarada M, Imagawa T, Ishidoh K, Okumura Y, Kishi K, Nikawa T
  • 雑誌名: Physiol Sci 58(2) ページ: 105-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subcutaneous injection, from birth, of epigallocatechin-3-gallate, a component of green tea, limits the onset of muscular dystrophy in mdx mice : a quantitative histological, immunohistochemical and electrophysiological study (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakae Y, Hirasaka K, Goto J, Nikawa T, Shono M, Yoshida M, Stoward PJ
  • 雑誌名: Histochem Cell Biol 129(4) ページ: 489-501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of dietary fish oil on lipid peroxidation and serum triacylglycerol levels in psychologically stressed mice (2008)
  • 著者名/発表者名: Oarada M, Tsuzuki T, Gonoi T, Igarashi H, Kamei K, Nikawa T, Hirasaka K, Ogawa T, Miyazawa T, Nakagawa K, Kurita N
  • 雑誌名: Nutrition 24(1) ページ: 67-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Dimethy1 Sulfoxide and Dexamethasone on mRNA Expression of Housekeeping Genes in Cultures of C2C12 Myotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: Masuhiro Nishimura M, Nikawa T, Kawano Y, Nakayama M, Muneharu Ikeda M
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 367(3) ページ: 603-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of dietary fish oil on lipid peroxidation and serum triacylglycerol levels in psychologically stressed mice (2008)
  • 著者名/発表者名: Oarada M, Tsuzuki T, Gonoi T, Igarashi H, Kamei K, Nikawa T, Hirasaka K, Ogawa T, Miyazawa T, Nakagawa K, Kurita N
  • 雑誌名: Nutrition 24 (1) ページ: 67-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peroxidized cholesterol-induced matrix metalloproteinase-9 activation and its suppression by dietary beta-carotene in photoaging of hairless mouse skin (2008)
  • 著者名/発表者名: Minami Y, Kawabata K, Kubo Y, Arase S, Hirasaka K, Nikawa T, Banda N, Kawai Y, Terao J
  • 雑誌名: J Nutr Biochem 23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cathepsin C propeptide interacts with intestinal alkaline phosphatase and heat shock cognate protein 70 in human Caco-2 cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirasaka K, et al.
  • 雑誌名: J Phys Sci 58(2) ページ: 105-111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of dietary fish oil on lipid peroxidation and serum triacylglycerol levels in psychologically stressed mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Oarada M, et al.
  • 雑誌名: Nutrition 24 ページ: 67-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subcutaneous injection, from birth, of epigallocatechin-3-gallate, a component of green tea, limits the onset of muscular dystrophy in mdx mice : a quantitative histological, immunohistochemical and electrophysiological study. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakae Y, et al.
  • 雑誌名: Histochem Cell Bid 129 ページ: 489-501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of dimethyl sulphoxide and dexamethasone on mRNA expression of myogenesis- and muscle proteolytic system-related genes in mouse myoblastic C2C12 cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishimura M, et al.
  • 雑誌名: J Biochem (Tokyo) 144(6) ページ: 714-724
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preventive effect of isometric contraction exercise on disuse muscle atrophy using tail suspension mice (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawahara Y, et al.
  • 雑誌名: J. Phys. Ther. Sci 20 ページ: 39-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of dimethyl sulfoxide and dexamethasone on mRNA expression of housekeeping genes in cultures of C2C12 myotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishimura M, et al.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 367(3) ページ: 603-608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cathepsin C propeptide interacts with intestinal alkaline phosphatase and heat shock cognate protein 70 in human Caco-2 cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirasaka K, et. al.
  • 雑誌名: J Phys Sci (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of dietary fish oil on lipid peroxidation and serum triacylglycerol levels in psychologically stressed mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Oarada M, et. al.
  • 雑誌名: Nutrition 24 ページ: 67-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subcutaneous injection,from birth,of epigallocatechin-3-gallate,a component of green tea,limits the onset of muscular dystrophy in mdx mice a quantitative histological,immunohistochemical and electrophysiological study. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakae Y, et. al.
  • 雑誌名: Histochem Cell Biol 129 ページ: 489-501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Osteoactivin fragments produced by ectodomain shedding induce MMP-3 expression via ERK pathway in mouse NIH-3T3 fibroblasts (2007)
  • 著者名/発表者名: Furochi H, Tamura S, Mameoka M, Yamada C, Ogawa T, Hirasaka K, Okumura Y, Imagawa T, Oguri S, Ishidoh K, Kishi K, Higashiyama S, Nikawa T
  • 雑誌名: FEBS Lett 581(30) ページ: 5743-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deficiency of Cb1-b gene enhances infiltration and activation of macrophages in adipose tissue and causes peripheral insulin resistance in mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirasaka K, Kohno S, Goto J, Furochi H, Mawatari K, Hamada N, Hosaka T, Nakaya Y, Ishidoh K, Obata T, Ebina Y, Gu H, Takeda S, Kishi K, Nikawa T
  • 雑誌名: Diabetes 56(10) ページ: 2511-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] istinct effects of anterior pyriform cortex and the lateral hypothalamus lesions on protein intake in rats (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakao R, Ozaki E, Hasegawa M, Kondo A, Uezu K, Hirasaka K, Nikawa T, Kishi K
  • 雑誌名: J Med Invest 54(3-4) ページ: 255-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of osteoactivin protects skeletal muscle from severe degeneration caused by long-term denervation in mice (2007)
  • 著者名/発表者名: urochi H, Tamura S, Takeshima K, Hirasaka K, Nakao R, Kishi K, Nikawa T
  • 雑誌名: J Med Invest 54(3-4) ページ: 248-54
  • NAID: 130004822546
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakano S, Mishiro T, Takahara S, Yokoi H, Hamada D, Yukata K, Takata Y, Goto T, Egawa H, Yasuoka S, Furouchi H, Hirasaka K, Nikawa T, Yasui N. Nakano S, Mishiro T, Takahara S, Yokoi H, Hamada D, Yukata K, Takata Y, Goto T, Egawa H, Yasuoka S, Furouchi H, Hirasaka K, Nikawa T, Yasui N
  • 雑誌名: Clin Rheumatol 26(8) ページ: 1284-92
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of single administration of Rokumi-gan (TJ-87) on serum amino acid concentration of 6 healthy Japanese male volunteers (2007)
  • 著者名/発表者名: akahashi H, Nakao R, Hirasaka K, Kishi K, Nikawa T
  • 雑誌名: J Med Invest 54(1-2) ページ: 91-8
  • NAID: 120006470118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of dietary oils on lymphocyte immunological activity in psychologically stressed mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Oarada M, Gonoi T, Tsuzuki T, Igarashi M, Hirasaka K, Nikawa T, Onishi Y, Toyotome T, Kamei K, Miyazawa T, Nakagawa K, Kashima M, Kurita N
  • 雑誌名: iosci Biotechnol Biochem 71(1) ページ: 174-82
  • NAID: 10027510395
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deficiency of Cbl-b gene enhances infiltration and activation of macrophages in adipose tissue and causes peripheral insulin resistance in mice. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirasaka K, et. al.
  • 雑誌名: Diabetes 56 ページ: 2511-2522
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct expression of mast cell tryptase and protease activated receptor-2 in synovia of rheumatoid arthritis and osteoarthritis (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakano S, et. al.
  • 雑誌名: Clin Rheumatol 26 ページ: 1284-1292
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of dietary oils on lymphocyte immunological activity in psychologically stressed mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Oarada M, et. al.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 71 ページ: 174-182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of single administration of Rokumi-gan(TJ-87)on serum aminoacid concentration of 6 healthy Japanese male volunteers (2007)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, et. al.
  • 雑誌名: J Med Invest 54 ページ: 91-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of osteoactivin protects skeletal muscle from severe degeneration caused by long-term denervation in mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Furochi H, et. al.
  • 雑誌名: J Med Invest 54 ページ: 248-254
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct effects of the lateral hypothalamus and anterior pyriform tortex destructions on protein intake in rats (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakao R, et. al.
  • 雑誌名: J Med Invest 54 ページ: 255-260
  • 査読あり
• [雑誌論文] Osteoactivin fragments produced by ectodomain shedding induce MMP-3 expression via ERK pathway in mouse NIH-3T3 fibroblasts (2007)
  • 著者名/発表者名: Furochi H, et. al.
  • 雑誌名: FEBS Lett 581 ページ: 5743-5750
  • 査読あり
• [学会発表] Sensing mechanism of unloading stress in skeletal muscle cells (2008)
  • 著者名/発表者名: 二川健
  • 学会等名: 第4回日韓宇宙フォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-10-02
• [学会発表] Development of a functional food or drug against unloading-mediated muscle atrophy (2008)
  • 著者名/発表者名: 二川健
  • 学会等名: 37th COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: モントリオール・カナダ
• [学会発表] Unloadingによる筋萎縮の主要な制御因子 (2007)
  • 著者名/発表者名: 二川健
  • 学会等名: Unloadingによる筋萎縮の主要な制御因子
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Unloadingによる筋萎縮の主要な制御因子 (2007)
  • 著者名/発表者名: 二川 健
  • 学会等名: 日本生化学会・分子生物学会合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] 宇宙における細胞培養実験の必要性と問題点 (2007)
  • 著者名/発表者名: 二川健
  • 学会等名: 第13回宇宙医学研究推進分科会 : 宇宙基礎医学生物学研究に用いるべき最適なモデル生物に関するワークショップ
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] 宇宙における細胞培養実験の必要性と問題点 (2007)
  • 著者名/発表者名: 二川 健
  • 学会等名: 第13回宇宙医学研究推進分科会:宇宙基礎医学生物学研究に用いるべき最適なモデル生物に関するワークショップ
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] Cbl-b欠損によるマクロファージの活性化とインスリン抵抗性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 平坂 勝也
  • 学会等名: 日本栄養・食糧学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-05-19
• [図書] 運動器の生物学と生体力学各組織の力学特性と病態-骨格筋 (2008)
  • 著者名/発表者名: 二川健、安井夏生(分担)
  • 総ページ数: 500
  • 出版者: 中山書店最新整形外科学大系
• [図書] 運動器の生物学と生体力学筋・腱-構造と筋収縮の生理学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松浦哲也、二川健(分担)
  • 総ページ数: 500
  • 出版者: 中山書店最新整形外科学大系
• [図書] 最新整形外科学大系(1)運動器の生物学と生体力学筋・腱-構造と筋収縮の生理学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松浦哲也, 二川 健(分担)
  • 総ページ数: 500
  • 出版者: 中山書店
• [図書] 最新整形外科学大系(1)運動器の生物学と生体力学各組織の力学特性と病態-骨格筋 (2008)
  • 著者名/発表者名: 二川 健, 安井夏生(分担)
  • 総ページ数: 500
  • 出版者: 中山書店
• [図書] 栄養・食糧学用語辞典 (2007)
  • 著者名/発表者名: 二川健(分担)
  • 出版者: 建吊社
• [図書] 栄養・食糧学会語辞典 (2007)
  • 著者名/発表者名: 二川 健(分担)
  • 出版者: 建帛社
• [備考]
  • URL: http://150.59.76.31/university/servlet/index/index?&level=4&reference=0/10002/5/30010/20032