| 研究課題/領域番号 |
21K09218
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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56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
椎森 仁美 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (20833891)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | CNOT4 / ユビキチン化 / 翻訳制御 / 骨格筋 / 筋分化 / ユビキチン転移酵素 / 骨格筋再生 / RNA |
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| 研究開始時の研究の概要 |
骨格筋筋線維の再生過程は、運動機能のみならず個体の発生や生存に必須のプロセスである。これまでの研究から、遺伝子発現制御因子CCR4-NOT複合体の構成因子、ユビキチン転移酵素CNOT4がmRNA翻訳制御を介して、骨格筋再生に機能することが示唆された。本研究では、骨格筋の再生過程におけるCNOT4のユビキチン化標的因子とそれらによる翻訳制御機構の全体像を明らかにすることを目指す。本研究は、骨格筋再生の分子基盤の理解とともに筋関連疾患の予防・治療法の確立につながることが期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、マウス筋芽細胞株C2C12の骨格筋分化過程において、翻訳開始抑制因子4E-BP1や4E-TのCNOT4依存的なユビキチン化が、筋分化に必要な遺伝子の効率的な翻訳に重要であることを見出した。また、マウス個体の筋萎縮モデルにおいても、CNOT4ヘテロノックアウトにより筋萎縮が悪化することから、CNOT4が重要な役割を持つことが示唆された。さらに、マウスES細胞を用いたMyoD発現誘導による骨格筋細胞への分化系を確立したため、今後より詳細な解析を進め、骨格筋筋線維の修復・再生過程の分離メカニズムの理解につなげたい。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、マウス筋芽細胞株であるC2C12におけるCNOT4によるユビキチン化が寄与するmRNA翻訳制御を解明することで、骨格筋分化過程を制御する分子メカニズムの一端が明らかになった。また、マウス個体のサルコペニアモデルおいてもCNOT4は重要な役割を持つことからも、ヒトのサルコペニアをはじめとした筋関連疾患の発症機構の理解等、医科学分野への波及効果が期待できる。この成果は筋分化の基礎原理の理解のみならず、将来的には筋関連疾患の予防・治療法の確立につながることが期待される。
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