| 研究課題/領域番号 |
21K05909
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分42010:動物生産科学関連
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| 研究機関 | 日本獣医生命科学大学 |
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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, 准教授 (90521972)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | カルノシン / カルノシン合成酵素 / 骨格筋 / エネルギー代謝 / 運動 / ノックアウトマウス / 脂質代謝 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
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、運動時のエネルギー代謝の面から明らかにすることを目的とする。脊椎動物の骨格筋に多く含まれるカルノシンは抗疲労効果や認知機能改善効果が報告されており、機能性表示食品にも登録されている。しかし、生体における役割については未だ不明な点が多い。そこで、カルノシンを高生産する骨格筋細胞、あるいはカルノシンを全く産生できない遺伝子欠損マウスを用いて、エネルギー物質であるATPを産生する補助的因子としてのカルノシンの働きを明らかにすることを目的とした。これにより、カルノシンが存在することで持久的な運動が可能になる理由を解明する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、骨格筋や大脳に特異的に存在するカルノシンの生理的役割について、運動時のエネルギー代謝の面から明らかにすることを目的とした。マウス由来骨格筋細胞(C2C12)にカルノシン合成酵素(CARNS1)遺伝子を強制導入したもの(WT型)と、カルノシン合成能を欠失させたKO型を遺伝子導入したものを用い、電気刺激によるATP産生能の比較を行った所、ATP産生量はWT型の方が多く、同様に高強度運動をさせた遺伝子欠損マウスの前脛骨筋のATP量もWT型で高かった。FABP3遺伝子発現量はKO型で対照より2倍高くなったことから、内因性カルノシンによる脂質のβ酸化を介したATP産生能は低いと考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カルノシンやアンセリンは、これらを含む食材を経口摂取すると、抗疲労や抗糖化作用、認知機能の改善効果が報告されている。今後、高齢化率30％を迎える日本においては、健康寿命を延ばす上で重要な物質である。しかし、これら効果のメカニズムは未だ十分に解明されておらず、生体における本来の機能についても不明な点が多い。これまでに、カルノシンやアンセリンを外部から取り入れた場合には、脂質のβ酸化を促進することが報告されているが、内因性因子としてのカルノシンの役割の解明は十分になされていない。今回、骨格筋細胞とマウスを用いて評価を行ったが、得られた成果は本来の生理的機能を解明するための一助となったと考えられる。
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