ブタ骨格筋における新規膜タンパク質マイオメーカーとマイオミキサーの発現様式の解明

• 研究課題/領域番号: 23K05513
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分42010:動物生産科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
• 研究代表者: 石田 藍子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 上級研究員 (30414684)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: ブタ / マイオメーカー / マイオミキサー / 骨格筋 / ニワトリ / C2C12細胞 / 培養

研究開始時の研究の概要

ブタ胎仔の発育およびニワトリ胚の発生における骨格筋のMymKおよびMymXの発現様式を、既知のMRFsの発現と併せて明らかにするとともに、骨格筋初代培養細胞（ブタ・ニワトリ）およびC2C12株細胞における筋芽細胞の増殖、分化・筋管の形成時のこれら因子の発現を測定し、動物種間の発現様式の違いを明らかにする。さらにMymKおよびMymXの発現を介して筋管の形成を促進する手法の探索を行う。

研究実績の概要

ブタ胎仔の発育およびニワトリ胚の発生における、骨格筋のマイオメーカー（MymK）およびマイオミキサー（MymX）の発現をMyogeninやMyoDなどの既知の筋形成制御因子（MRFs）の発現と合わせて経時的に測定し発現様式を明らかにする（2023年～2025年）。本年度は、孵卵後10～18日のニワトリ胚（胚重量1.72g～21.7g）から2日ごとに大腿部骨格筋を採取した。胚発生時の骨格筋におけるMymKおよびMymX発現様式を明らかにするため、RNAを抽出後cDNA合成し、リアルタイムPCR法でMRFsとともにMymKおよびMymXのmRNA発現量を測定した（n=8）。その結果、ニワトリ胚の筋衛星細胞のマーカーであるPax7は胚齢10日が最も発現量が高く胚齢18日まで段階的に下がり、骨格筋形成の指標となるMYH1は胚齢10日が最も発現量が低く、胚齢18日まで段階的にあがった。筋形成において細胞融合時に重要な膜タンパク質MymKおよびMymXmmRNA発現量は、胚齢12日で最も発現量が高く、胚齢18日まで段階的に下がった。ニワトリ生体およびブタの初代骨格筋培養細胞と比較するため、胎齢13日のニワトリ胚から、骨格筋を採取し、初代培養細胞として、培養1日後から7日後まで1日ごとに、採材した。現在、MRFsとともにMymKおよびMymXのmRNA発現様式の解析を進めている。（n=4）。
並行して、ブタにおいて、筋形成が活発な胎仔期4時点（45日、60日、75日、90日胎齢）、および出生後4時点（0日、7日、14日、28日齢）に骨格筋の採取を進めており、胎仔期の系では１反復分の採材を実施、出生後の系では、同腹子兄弟の経時的な採材を２反復実施した。

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

計画通り、ニワトリ胚におけるMymKおよびMymXの発現様式についての実験を行い、分析、データ解析が終了した。また、C2C12細胞およびニワトリ骨格筋培養細胞を用いた実験も実施し、現在分析中であり、計画通りである。ブタ生体のサンプルは、同腹子と胎仔を対照とするために、収集に時間がかかるが、予定した数を初年度に採取できている。

今後の研究の推進方策

引き続きブタの胎仔および出生後に経時的な採材の反復を重ねる。さらに、ブタ骨格筋初代培養細胞の分化不全時におけるMymKおよびMymXの発現様式を明らかにするとともに、動物種間で比較しブタの発現様式を明らかにするため、筋管の形成が不全なブタ骨格筋初代培養細胞と、筋管の形成が盛んなニワトリ骨格筋初代培養細胞、および骨格筋研究で最もよく用いられるマウス由来C2C12株筋細胞を供試し、筋芽細胞の増殖から分化（筋管の形成および肥大）におけるMymK、MymXおよびMRFs発現量の変化を明らかにするとともにWnt/β-カテニン経路についても分析する。