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新規合成タンパク質局在化の可視化による筋原線維形成の観察

研究課題

研究課題/領域番号 19K22805
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
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
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

小笠原 理紀  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10634602)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードPuromycin / Proximity Ligation Assay / タンパク質合成 / 新生タンパク質 / ミオシン / イメージング / Proximity ligation assay / 筋原線維タンパク質 / 新規合成タンパク質 / SUnSET法 / 筋原線維形成 / 局在化 / 可視化 / クリックケミストリー / 近接ライゲーションアッセイ
研究開始時の研究の概要

新規に合成されたタンパク質は局在化されることによってはじめて機能を発揮することができる。骨格筋が太く強くなるためには既存の筋原線維へ新規に収縮フィラメントが追加(筋原線維形成)される必要があるが、近年筋原線維形成に関わるタンパク質が運動や加齢によって変化することが報告されている。本研究では新規に合成されたタンパク質の局在化観察手法を確立し、これまで測定することができなかった新規合成タンパク質の筋原線維形成動態の可視化を試みる。筋原線維形成の亢進は筋力増加を伴った筋肥大に必須であり、新規技術の確立のみならず、骨格筋量・機能調節研究にブレークスルーを起こす評価指標になる可能性がある。

研究成果の概要

新規に合成されたタンパク質の局在化はタンパク質がその機能を発揮するために重要である.本研究では,Puromycinの新規合成ペプチドへの結合を利用したアプローチにより筋線維内における新規合成タンパク質の局在を可視化できる可能性を示した.また,新生ミオシンの局在が可視化できたことから,筋原線維形成動態を可視化できる可能性を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

新規に合成されたタンパク質の局在化はタンパク質がその機能を発揮するために重要である.収縮タンパク質であるミオシンは筋原線維構造において機能を発揮することから,新生ミオシンの筋原線維構造への追加を可視化することは骨格筋量や機能の調節メカニズムの解明において重要であると考えられる.本研究では新生ミオシンの局在を可視化することに成功した.今後,新生ミオシンがリボソームにおいて合成される過程から筋原線維構造に追加される過程や定量手法等を詳細に検討することで,骨格筋量・機能の調節メカニズムや真に骨格筋量・機能の改善に効果的な手法の検討が可能となると考えられる.

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The relationship between myonuclear number and protein synthesis in individual rat skeletal muscle fibre2021

    • 著者名/発表者名
      Ato Satoru、Ogasawara Riki
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Biology

      巻: - 号: 10 ページ: 242496-242496

    • DOI

      10.1242/jeb.242496

    • 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
  • [学会発表] 骨格筋線維の核数とタンパク質合成の関係性と筋収縮による修飾2021

    • 著者名/発表者名
      阿藤 聡, 小笠原 理紀
    • 学会等名
      第25回日本体力医学会東海学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 筋収縮により新規に合成されるタンパク質の組成にmTORC1が与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      藤田 悠暉,阿藤 聡,小笠原 理紀
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 筋収縮量の増加が筋タンパク質合成に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      椙村 草太,小笠原 理紀
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ラット単離骨格筋線維における新規合成タンパク質局在の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      阿藤聡、小笠原理紀
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://muscle.web.nitech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 名古屋工業大学研究者データベース

    • URL

      http://researcher.nitech.ac.jp/html/100000423_ja.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2022-01-27  

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