| 研究課題/領域番号 |
21K15138
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
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| 研究機関 | 自治医科大学 |
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研究代表者 |
善方 文太郎 自治医科大学, 医学部, 講師 (90758541)
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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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 筋収縮 / ニコチン性アセチルコリン受容体 / ゼブラフィッシュ / 神経筋接合部 / アセチルコリン受容体 / 運動機能 / 骨格筋 / イオンチャネル / カルシウム透過性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
骨格筋は速筋と遅筋から構成され、これらの収縮は運動神経によって制御される。従って、筋において運動神経の指令を受容するイオンチャネル型アセチルコリン受容体(AChR)は極めて重要である。近年、ゼブラフィッシュから遅筋特異的に発現する新規型AChRが発見された。本研究ではこの新規型AChRの機能を明らかにし、遅筋制御にどのように寄与するかを解明する。発現系を用いた電流解析により新規型AChRの特徴を解明し、さらに新規型AChRの特徴を遺伝子改変により喪失させたゼブラフィッシュを作製し、遅筋の活動と個体の運動機能に生じる影響を解析する。これによりAChRの新たな性質と筋収縮の仕組みの理解に繋げる。
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| 研究成果の概要 |
ゼブラフィッシュの遅筋特異的に発現するAChRに関して機能解析を行った。その結果、遅筋型AChRが速筋型に比べて高いカルシウム透過性を示すことが示唆された。さらにゼブラフィッシュを用いて遅筋型AChRのカルシウム透過性を遺伝子改変によって喪失させたところ、発生初期において著しく運動機能が低下した。運動機能は発生が進むにつれて向上していったため、遅筋におけるカルシウム透過性は発生の初期段階の運動機能にとって重要であることが示唆された。未成熟な遅筋の収縮機構において、AChRを介して流入するカルシウムが重要であると考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の結果から、遅筋を介したCa2+流入は発生初期の遅筋のCa2+応答の持続に重要であり、これが失われることで運動機能が大きく低下することが示唆された。これにより、遅筋の収縮プロセスにおいてAChRを介したCa2+流入が重要であることが新たにわかった。従来の筋収縮機構のモデルに新たな知見が加わったといえる。遅筋のカルシウム透過性が収縮に重要であるという報告はこれまでにないものであり、筋収縮メカニズムの新たな仕組みの理解に繋がる成果が得られたと言える。
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