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骨格筋代謝を調節する遺伝子発現制御ネットワークの解明:運動模倣薬実現に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 20K17509
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分54040:代謝および内分泌学関連
研究機関愛媛大学 (2022-2023)
京都大学 (2020-2021)

研究代表者

細川 元靖  愛媛大学, 医学系研究科, 助教 (60812683)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード骨格筋代謝 / 筋量制御 / 高脂肪食 / トランスクリプトーム比較 / 運動模倣 / RNA結合タンパク質 / 遺伝子発現制御 / RNA代謝 / 運動 / 運動模倣薬
研究開始時の研究の概要

骨格筋は人体最大の代謝臓器であり、グルコース消費の最大の臓器である。そのために、骨格筋代謝を標的として糖尿病などの代謝疾患の治療や健康増進のための運動模倣薬の研究が進んでいる。本研究では運動、食事などによる骨格筋での遺伝子発現変化を転写・転写後制御レベルで包括的に解析することで、骨格筋代謝活性化の新たな制御機構を解明する。これにより、人為的に骨格筋代謝を活性化するための標的を見つけ、運動模倣薬の開発につなげる。

研究成果の概要

本研究は、より安全な運動模倣薬の標的を見出すために、骨格筋の代謝活性化機構を転写・転写後制御レベルで包括的に理解することを目的に行った。そのために同週齢のマウスに、1.運動、2.外気温変化、3.高脂肪食給餌:高脂肪食給餌は野生型マウスだけでなく、代謝異常と筋量減少を呈する骨格筋特異的Sfpq-KOマウスへの高脂肪食給餌、以上3種の刺激により代謝変化を生じさせたマウスの骨格筋のRNA-seqデータを取得した。これらのトランスクリプトーム比較解析を進め、運動模倣薬の標的探索のためのモデル解析系の確立といくつかの代謝活性化の候補パスウェイを同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で明らかにされたことや、確立した筋代謝活性化-筋量変化解析のモデル系はより安全な運動模倣薬の標的探しに有用である。運動模倣の実現により骨格筋代謝を人為的に活性化することが可能になれば、肥満や糖尿病などの生活習慣病の治療・予防薬の開発、さらには加齢に伴う筋力・筋量の低下(サルコペニア)や筋量減少を伴う各種疾患でも筋代謝の異常が問題視されているので、それらの治療や予防にもつながることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Branchpoints as potential targets of exon-skipping therapies for genetic disorders2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ohara, Motoyasu Hosokawa, Tomonari Awaya, Atsuko Hagiwara, Ryo Kurosawa, Yukiya Sako, Megumu Ogawa, Masashi Ogasawara, Satoru Noguchi, Yuichi Goto, Ryosuke Takahashi, Ichizo Nishino, Masatoshi Hagiwara
    • 雑誌名

      Molecular Therapy-Nucleic Acids

      巻: 33 ページ: 404-412

    • DOI

      10.1016/j.omtn.2023.07.011

    • 関連する報告書
      2023 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] Cryptotanshinone is a candidate therapeutic agent for interstitial lung disease associated with a BRICHOS-domain mutation of SFTPC2023

    • 著者名/発表者名
      Motoyasu Hosokawa, Ryuta Mikawa, Atsuko Hagiwara, Yukiko Okuno, Tomonari Awaya, Yuki Yamamoto, Senye Takahashi, Haruka Yamaki, Mitsujiro Osawa, Yasuhiro Setoguchi, Megumu K Saito, Shinji Abe, Toyohiro Hirai, Shimpei Gotoh, Masatoshi Hagiwara
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 10 ページ: 107731-107731

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.107731

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Antagonist of sphingosine 1-phosphate receptor 3 reduces cold injury of rat donor hearts for transplantation.2023

    • 著者名/発表者名
      Eisho Kanemitsu, Xiangdong Zhao, Keiko Iwaisako, Asuka Inoue, Akihide Takeuchi, Shintaro Yagi, Hidetoshi Masumoto, Hiroaki Ohara, Motoyasu Hosokawa, Tomonari Awaya, Junken Aoki, Etsuro Hatano, Shinji Uemoto, Masatoshi Hagiwara
    • 雑誌名

      Translational research

      巻: 255 ページ: 26-36

    • DOI

      10.1016/j.trsl.2022.11.003

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RNA-seq analysis, targeted long-read sequencing and in silico prediction to unravel pathogenic intronic events and complicated splicing abnormalities in dystrophinopathy2022

    • 著者名/発表者名
      Okubo M, Noguchi S, Awaya T, Hosokawa M, Tsukui N, Ogawa M, Hayashi S, Komaki H, Mori-Yoshimura M, Oya Y, Takahashi Y, Fukuyama T, Funato M, Hosokawa Y, Kinoshita S, Matsumura T, Nakamura S, Oshiro A, Terashima H, Nagasawa T, Sato T, Shimada Y, Tokita Y, Hagiwara M, Ogata K, Nishino I
    • 雑誌名

      Human Genetics

      巻: 142 号: 1 ページ: 59-71

    • DOI

      10.1007/s00439-022-02485-2

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA制御機構の解析で明らかとなるRNA病の病態解明と新規治療法開発2021

    • 著者名/発表者名
      細川 元靖, 萩原 正敏
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 72 ページ: 577-581

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Sfpq-KO-マウスをモデルとした骨格筋エネルギー代謝-筋量制御連関及び、SFPQ による長鎖遺伝子発現制御機構の解明2024

    • 著者名/発表者名
      細川 元靖、飯田 慶、谷端 淳、武田 伸一、萩原 正敏、武内 章英
    • 学会等名
      第8回 若手による骨格筋細胞研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 筋エネルギー代謝制御-筋量制御連関の解析モデルの作成2023

    • 著者名/発表者名
      細川 元靖、飯田 慶、谷端 淳、武田 伸一、萩原 正敏、武内 章英
    • 学会等名
      第9回日本筋学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 筋エネルギー代謝制御-筋量制御連関の解析モデルの作成2023

    • 著者名/発表者名
      細川 元靖、飯田 慶、谷端 淳、武田 伸一、萩原 正敏、武内 章英
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Deciphering the RNA-binding protein dependent crosstalk in Multi-Dimensional gene regulation2023

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Akihide, Motoyasu Hosokawa, Masayoshi Kamon, and Koshi Imami
    • 学会等名
      第24回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] RNA結合タンパク質依存性の高次遺伝子発現クロストーク制御機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      武内 章英, 細川 元靖, 加門 正義, 今見 考志, 川上 良介, 今村 健志
    • 学会等名
      第95回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 神経細胞におけるRNA結合タンパク質複合体による高次遺伝子発現制御機構と、その破綻により発症する神経発生異常、神経変性疾患、精神疾患の解明2023

    • 著者名/発表者名
      武内 章英, 細川 元靖, 加門 正義, 今見 考志, 川上 良介, 今村 健志
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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