研究課題/領域番号 |
22K11620
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分59020:スポーツ科学関連
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研究機関 | 至学館大学 |
研究代表者 |
村上 太郎 至学館大学, 健康科学部, 教授 (10252305)
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研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022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)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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キーワード | Sestrin1 / レジスタンス運動 / mTORC1 / たんぱく質合成 / 筋肉 |
研究開始時の研究の概要 |
食事とレジスタンス運動は、日常生活で筋肉たんぱく質の合成を増大させる要因である。セストリンは、DNA傷害や低酸素などの細胞ストレスによって誘導されるたんぱく質として発見されたが、近年、たんぱく質合成における細胞内の栄養センサーであることが提案されている。申請者は、レジスタンス運動によって筋肉のたんぱく質合成が増大するときに、筋肉のセストリン1がリン酸化されることに気づいた。栄養センサーのセストリン1は、レジスタンス運動のセンサーでもあることを示唆している。本研究では、レジスタンス運動によってリン酸化されるセストリン1の部位を決定するとともに、たんぱく質合成における役割を明らかにする。
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研究実績の概要 |
食事とレジスタンス運動は、日常生活で筋肉たんぱく質の合成を増大させる2大要因である。セストリンは、DNA傷害や低酸素などの細胞ストレスによって誘導されるたんぱく質として発見されたが、近年、たんぱく質合成における細胞内の栄養センサーであることが提案されている。申請者は、レジスタンス運動によって筋肉のたんぱく質合成が増大するときに、筋肉で発現しているセストリン1がリン酸化されることに気づいた。本年度の目標は、レジスタンス運動によって筋肉でリン酸化されるセストリン1のリン酸化部位を決定することであった。ラットの両脚の腓腹筋にFlag標識したセストリン1の発現ベクターをエレクトロポーレション法で導入し、強制発現させた。右脚の下肢にトルク測定器と経皮的電気刺激を組み合わせて、等尺性の筋収縮によるレジスタンス運動を負荷し、直後に腓腹筋を摘出した。腓腹筋の抽出液を作製し、抗Flag抗体結合ビーズを用いてFlag標識セストリン1を免疫沈降して精製した。得られたFlag標識セストリン1たんぱく質を電気泳動し、標的のバンドを切り出した。標的バンドをリン酸化プロテオーム解析し、2ヶ所のリン酸化部位を決定した。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
レジスタンス運動によって筋肉でリン酸化されるセストリン1のリン酸化部位を決定することができたため。
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今後の研究の推進方策 |
今年度の実験でセストリン1のリン酸化部位を決定することができたため、来年度以降に以下の2つの実験を実施する。1つ目は、セストリン1のリン酸化抗体を作製することである。レジスタンス運動によって筋肉のセストリン1の2ヶ所がリン酸化されることが明らかになったため、それぞれのリン酸化部位に特異的な抗リン酸化セストリン1抗体を作製する。2つ目は、リン酸化セストリン1の機能解析をすることである。セストリン1のリン酸化部位のアミノ酸残基をアスパラギン酸もしくはグルタミン酸に置換した発現ベクターを作製し、マウス筋肉細胞のC2C12細胞に導入して発現させる。得られる変異体は、擬似リン酸化変異たんぱく質である。セストリン1の擬似リン酸化によって、mTORC1が活性化されるか否かをS6K1と4E-BP1のリン酸化を指標にして明らかにする。たんぱく質の合成率が増大するか否かもSUnSET法で明らかにする。一方で、セストリンのリン酸化部位をアラニンに置換した変異体をC2C12細胞に強制発現させる。得られる変異体は、擬似脱リン酸化変異たんぱく質である。上述と同様の方法で、mTORC1の活性化が抑制されるか否かを明らかにする。
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