運動不足による筋量減少の分子機構:筋量決定サイトカインの新規活性化酵素の発見

• 研究課題/領域番号: 21500632
• 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: 奥村 裕司 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 准教授 (70294725)
• 研究分担者: 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) ; 中屋 豊 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (50136222)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011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); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 筋量決定サイトカイン / 膜結合型プロテアーゼ / 筋萎縮 / 筋委縮

研究概要

運動不足による筋量減少には、筋量決定サイトカイン(ミオスタチン)分子の酵素(プロテアーゼ)による活性化が必須と考えられている。このミオスタチン活性化酵素として、新規酵素(MSPL)を発見した。本研究では、MSPLの機能を詳細に解析することで、筋量減少の分子メカニズム解明を目指した。培養細胞株を用いた実験では、ミオスタチン活性の制御はMSPL活性で制御しうることを証明した。MSPL遺伝子欠損マウスを用いた実験では、当初、筋萎縮に抵抗性を示すと考えたが、筋湿重量の変化では、野生型マウスに比べ有意な差は見られなかった。現在、個体数を増やして再現性を確認するとともに、ミオスタチンタンパク質の発現変化と活性化状態の解析を続けている。

研究成果

• [雑誌論文] Role of host cellular proteases in the pathogenesis of influenza and influenza-induced multiple organ failure (2011)
  • 著者名/発表者名: Kido H, Okumura Y, Takahashi E., et al
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1824(1) 号: 1 ページ: 186-194
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2011.07.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] RANTES Secreted from Macrophages Disturbed Skeletal Muscle Regeneration after Cardiotoxin Injection in Cbl-b-Deficient Mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohno S, Okumura Y, Nikawa T(他10名, 12番目)
  • 雑誌名: Muscle & Nerve 巻: 43(2) 号: 2 ページ: 223-229
  • DOI: 10.1002/mus.21829
  • 査読あり
• [雑誌論文] "Hybrid Exercise" prevents muscle atrophy in association with a distinct gene expression pattern (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsugaki T, Nikawa T, Okumura Y(他7名, 6番目)
  • 雑誌名: Kurume Medical Journal 巻: 57(4) ページ: 1-8
  • NAID: 130001055545
  • URL: http://dx.doi.org/10.2739/kurumemedj.57.101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel type II transmembrane serine proteases, MSPL and TMPRSS13, proteolytically activate membrane fusion activity of hemagglutinin of highly pathogenic avian influenza viruses and induce their multicycle replication (2010)
  • 著者名/発表者名: Okumura Y, Takahashi E, Kido H(他7名, 1番目)
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 84(10) 号: 10 ページ: 5089-5096
  • DOI: 10.1128/jvi.02605-09
  • 査読あり
• [雑誌論文] "Hybrid Exercise" prevents muscle atrophy in association with a distinct gene expression pattern. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Nikawa, et al.
  • 雑誌名: Kurume Medical Journal 巻: 57(4) ページ: 1-8
  • NAID: 130001055545
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel type II transmembrane serine proteases, MSPL and TMPRSS13, proteolytically activate membrane fusion activity of hemagglutinin of highly pathogenic avian influenza viruses and induce their multicycle replication. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuushi Okumura, et al.
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 84(10) ページ: 5089-5096
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel type II transmembrane serine proteases, MSPL and TMPRSS13, proteolytically activate membrane fusion activity of hemagglutinin of highly pathogenic avian influenza viruses and induce their multicycle replication. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuushi Okumura, et al.
  • 雑誌名: Journal of Virology 84(10)(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ubiquitin ligase Cbl-b is a negative regulator for IGF-1 signaling during muscle atrophy caused by unloading (2009)
  • 著者名/発表者名: N akao R, Hirasaka K, Goto J, Ishidoh K, Yamada C, Ohno A, Okumura Y, Nonaka I, Yasutomo K, Baldwin KM, Kominami E, Higashibata A, Nagano K, Tanaka K, Yasui N, Mills EM, Takeda S, Nikawa T
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 巻: 17 号: 17 ページ: 4798-4811
  • DOI: 10.1128/mcb.01347-08
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cleavage of the SARS coronavirus spike glycoprotein by airway proteases enhances virus entry into human bronchial epithelial cells in vitro (2009)
  • 著者名/発表者名: Kam YW, Okumura Y, Kido H(他3名, 2番目)
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 4(11)
  • URL: http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0007870
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ubiquitin ligase Cbl-b is a negative regulator for insulin-like growth factor 1 signaling during muscle atrophy caused by unloading. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Nikawa, et al.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology. 29(17) ページ: 4798-4811
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cleavage of the SARS coronavirus spike glycoprotein by airway proteases enhances virus entry into human bronchial epithelial cells in vitro. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuushi Okumura, et al.
  • 雑誌名: PLoS One 4(11)
  • 査読あり
• [学会発表] TYPE II TRANSMEMBRANE SERINE PROTEASES MSPL AND TMPRSS13 PROTEOLYTICALLY ACTIVATE MEMBRANE FUSION ACTIVITY OF HIGHLY PATHOGENIC AVIAN INFLUENZA VIRUS AND INDUCE THEIR MULTICYCLE REPLICATION (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuushi Okumura et al
  • 学会等名: 7th General Meeting of the International Proteolysis Society
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
• [学会発表] 高病原性鳥インフルエンザウイルスヘマグルチニンの新規活性化酵素、II型膜結合型セリンプロテアーゼのMSPL/ TMPRSS13の性状解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 京都国際会議場(京都府)
• [学会発表] Unloadingストレス下における筋固有の生体反応機構:オステオアクチビンの発現調節と作用機序について (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本栄養・食糧学会
  • 発表場所: 御茶の水女子大(東京都)
• [学会発表] Unloadingストレス下における筋固有の生体反応機構:オステオアクテビンの発現調節と作用機序について (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本栄養・食糧学会
  • 発表場所: 御茶の水女子大(東京都)
• [学会発表] 高病原性鳥インフルエンザウイルスヘマグルテニンの新規活性化酵素、II型膜結合型セリンプロテアーゼのMSPL/TMRSS13の性状解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 京都国際会議場(京都府)
• [学会発表] TYPE II TRANSMEMBRANE SERINE PROTEASES MSPL AND TMPRSS13 PROTEOLYTICALLY ACTIVATE MEMBRANE FUSION ACTIVITY OF HIGHLY PATHOGENIC AVIAN INFLUENZA VIRUS AND INDUCE (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuushi Okumura, et al
  • 学会等名: 7th General Meeting of the International Proteolysis Society
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
• [学会発表] Sensing mechanism of unloading stress in skeletal muscle : Regulation of ubiquitin ligase, Cbl-b, expression (2010)
  • 著者名/発表者名: 二川健, 他
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
• [学会発表] Novel type II transmembrane serine proteases, MSPL and TMPRSS13, proteolytically activate membrane fusion activity of hemagglutinin of highly pathogenic avian influenza viruses and induce their multicycle replication (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuushi Okumura et al
  • 学会等名: Cell Symposia, Influenza ; translating basic insights
  • 発表場所: Washington Marriott Hotel, Washington D. C., USA
• [学会発表] 高病原性鳥インフルエンザウイルスはII型膜結合型セリンプロテアーゼのMSPL/ TMPRSS13によってヘマグルチニンが切断され、膜融合が活性化される (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本ウイルス学会2010
  • 発表場所: あわぎんホール(徳島県)
• [学会発表] II型膜結合型セリンプロテアーゼ、MSPL/ TMPRSS13による高病原性鳥インフルエンザウイルス感染活性化と、その阻害剤の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本病態プロテアーゼ学会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター(大阪府)
• [学会発表] 骨格筋における無重力感知の分子機構:ユビキチンリガーゼCbl-bの発現調節について (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本栄養・食糧学会
  • 発表場所: アスティとくしま(徳島県)
• [学会発表] 骨格筋における無重力感知の分子機構:ユビキチンリガーゼCb1-bの発現調節について (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本栄養・食糧学会
  • 発表場所: アスティとくしま(徳島県)
• [学会発表] II型膜結合型セリンプロテアーゼ、MSPL/TMPRSS13による高病原性鳥インフルエンザウイルス感染活性化と、その阻害剤の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本病態プロテアーゼ学会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター(大阪府)
• [学会発表] 高病原性鳥インフルエンザウイルスはII型膜結合型セリンプロテアーゼのMSPL/TMPRSS13によってヘマグルチニンが切断され、膜融合が活性化される (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本ウイルス学会
  • 発表場所: あわぎんホール(徳島県)
• [学会発表] Novel type II transmembrane serine proteases, MSPL and TMPRSS13, proteolytically activate membrane fusion activity of hemagglutinin of highly pathogenic avian influenza viruses and induce their multicycle replication (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuushi Okumura, et al.
  • 学会等名: Cell Symposia, Influenza ; translating basicinsights
  • 発表場所: Washington Marriott Hotel, Washington D.C., USA
• [学会発表] Sensing mechanism of unloading stress in skeletal muscle : Regulation of ubiquitin ligase, Cb1-b, expression. (2010)
  • 著者名/発表者名: 二川健, 他
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
• [学会発表] (2009)
  • 著者名/発表者名: 二川健, 他
  • 学会等名: 骨格筋のUnloadingストレス感知としての細胞膜上蛋白質分解日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
• [学会発表] Role of the host cellular processing proteases in influenza virus infection (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuushi Okumura
  • 学会等名: 6th General Meeting of the International Proteolysis Society
  • 発表場所: Surfers Paradise Marriott Resort(Australia)
• [学会発表] 高病原性鳥インフルエンザウイルスはII型膜結合型セリンプロテアーゼ、MSPL/ TMPRSS13により活性化され、その膜融合活性はインヒビターによって低下する (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
• [学会発表] 高病原性鳥インフルエンザウイルス感染活性化酵素として新たに見出されたII型膜結合型セリンプロテアーゼ、MSPL/ TMPRSS13による膜融合活性の証明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本病態プロテアーゼ学会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター(大阪府)
• [学会発表] 寝たきりにおける筋固有の応答機構:オステオアクチビンの発現調節と活性化、作用機構について (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本栄養・食糧学会
  • 発表場所: 日本ブリックホール(長崎県)
• [学会発表] 寝たきりにおける筋固有の応答機構:オステオアクチビンの発現調節と活性化、作用機構について (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本栄養・食糧学会
  • 発表場所: ブリックホール(長崎県)
• [学会発表] 高病原性鳥インフルエンザウイルス感染活性化酵素として新たに見出されたII型膜結合型セリンプロテアーゼ、MSPL/TMPRSS13による膜融合活性の証明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本病態プロテアーゼ学会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター(大阪府)
• [学会発表] 高病原性鳥インフルエンザウイルスはII型膜結合型セリンプロテアーゼ、MSPL/TMPRSS13により活性化され、その膜融合活性はインヒビターによって低下する (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県〉
• [学会発表] Role of the host cellular processing proteases in influenza virus infection (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuushi Okumura
  • 学会等名: 6^<th> General Meeting of the International Proteolysis Society
  • 発表場所: Surfers Paradise Marriott Resort (Australia)
• [学会発表] 骨格筋のUnloadingストレス感知としての細胞膜上蛋白質分解 (2009)
  • 著者名/発表者名: 二川健, 他
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
• [図書] Mechanobiology in Space : Mechanosensing Biology(Ed M. Noda) (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuushi Okumura, and Takeshi Nikawa
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: Springer社
• [図書] Surgery Frontier-蛋白質の構造、性質、分類- (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司、二川健
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: メディカルレビュー社
• [図書] Surgery Frontier-蛋白質の合成と分解- (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司、二川健
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: メディカルレビュー社
• [図書] Surgery Frontier-蛋白質の構造、性質、分類- (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: メディカルレビュー社
• [図書] Surgery Frontier-蛋白質の合成と分解- (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕司, 他
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: メディカルレビュー社
• [図書] Mechanobiology in Space : In Mechanosensing Biology(Ed M.Noda) (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuushi Okumura, Takeshi NikaWa
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: Springer