タンパク質合成に利用されないアミノ酸の骨格筋タンパク質合成と分解の調節

• 研究課題/領域番号: 24614002
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 統合栄養科学
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 長澤 孝志 岩手大学, 農学部, 教授 (80189117)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 骨格筋萎縮 / タンパク質合成 / タンパク質分解 / シトルリン / リジン / サッカロピン / 骨格器タンパク質 / C2C12筋管細胞 / アルギニン / オートファジー / クレアチン / C2C12細胞 / 廃用性筋萎縮 / 骨格筋

研究成果の概要

タンパク質合成に利用されないシトルリン処理したC2C12筋管細胞におけるタンパク質分解抑制は主にオートファジー／リソソーム系の活性減少によるものであった。また、4E-BP1のリン酸化も増加したことから、シトルリンはmTOR系に作用することが示唆された。またこのとき細胞内のアルギニン濃度は増加しなかったので、シトルリン単独で作用することが考えられた。
リジンの代謝産物であるサッカロピン処理したC2C12筋管細胞では、リジン同様にタンパク質分解が抑制され、オートファジー／リソソーム系が阻害された。この調節にはAkt/mTOR系が関わっていることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Lysine suppresses myofibrillar protein degradation by regulating the autophagic-lysosomal system through phosphorylation of Akt in C2C12 cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Ito, Y., Nagasawa, T.
  • 雑誌名: SpringerPlus 巻: 3 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1186/2193-1801-3-584
  • NAID: 120005522948
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lysine suppresses protein degradation through autophagic-lysosomal system in C2C12 myotubes (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Ito Y, Nedachi T, Nagasawa T
  • 雑誌名: Mol Cell Biochem 巻: 391 号: 1-2 ページ: 37-46
  • DOI: 10.1007/s11010-014-1984-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of skeletal muscle protein degradation and synthesis by oral administration of lysine in rats. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Ito, Y. and Nagasawa, T.
  • 雑誌名: J. Nutr. Sci. Vitaminol. 巻: 59 ページ: 412-419
  • NAID: 130003393734
  • 査読あり
• [学会発表] Suppressive effect of lysine on autophagic-proteolysis through Akt/ AMPK/ mTOR signaling pathway in C2C12 cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Ito, Y., Nagasawa, T.
  • 学会等名: 12th Asian Congress of Nutrition
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2015-05-14 – 2015-05-18
• [学会発表] C2C12細胞においてリジンとサッカロピンはAktを介してオートファジーを制御する (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友紀、伊藤芳明、長澤孝志
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第８回学術大会
  • 発表場所: 東京農業大学世田谷キャンパス
  • 年月日: 2014-11-08 – 2014-11-09
• [学会発表] C2C12筋管細胞を用いたシトルリンのタンパク質分解抑制機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤朋恵、佐藤友紀，伊藤芳明、長澤孝志
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第８回学術大会
  • 発表場所: 東京農業大学世田谷キャンパス
  • 年月日: 2014-11-08 – 2014-11-09
• [学会発表] Akt及びmTOR阻害剤を用いたリジンのオートファジー制御機構の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友紀，伊藤芳明，長澤孝志
  • 学会等名: 第48回日本栄養・食糧学会東北支部大会
  • 発表場所: 東北大学農学部
  • 年月日: 2014-11-01
• [学会発表] C2C12筋管細胞におけるリジンによる筋肉タンパク質の分解抑制機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友紀, 伊藤芳明, 長澤孝志
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県）
• [学会発表] リジンの経口摂取は骨格筋タンパク質の分解を抑制するが合成は促進しない (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友紀, 伊藤芳明, 長澤孝志
  • 学会等名: 第66回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県）
• [学会発表] シトルリンとアルギニンの経口投与による骨格筋タンパク質分解の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長澤孝志, 阿部詩織, 伊藤芳明
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第６回学術大会
  • 発表場所: 千葉大学（千葉県）
• [学会発表] リジンとサッカロピンのC2C12筋管細胞におけるタンパク質分解抑制作用の比較．
  • 著者名/発表者名: 佐藤友紀, 伊藤芳明, 長澤孝志
  • 学会等名: 第67回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] 食品成分と骨格筋タンパク質の合成、分解．
  • 著者名/発表者名: 長澤孝志
  • 学会等名: 日本学術振興会レドックス・ライフイノベーション第170委員会
  • 発表場所: 弘前大学（青森県）
  • 招待講演
• [学会発表] 尾部懸垂ラットにおけるL-リジン投与による骨格筋タンパク質分解抑制．
  • 著者名/発表者名: 佐藤友紀, 伊藤芳明, 長澤孝志
  • 学会等名: 日本アミノ酸学会第７回学術大会
  • 発表場所: 熊本市医師会館