反芻動物特異的な超疲労耐久性筋線維型分化機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25450461
• 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: 統合動物科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 渡邊 康一 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (80261494)
• 研究分担者: 麻生 久 東北大学, 大学院農学研究科, 教授 (50241625)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 超疲労耐久性筋線維 / ウシ / ３－ヒドロキシ酪酸脱水素酵素 / カルシウムイオン関連因子 / Sirtuin / カルニチンアシル基転移酵素ー１ｂ / 機能適応 / ID型筋線維 / 骨格筋 / 筋線維型 / カルニチンアシル基転移酵素-1ｂ / 3-ヒドロキシ酪酸脱水素酵素

研究成果の概要

反芻動物の抗重力筋にのみ存在する、強い3-ヒドロキシ酪酸脱水素酵素活性を持つI型筋線維（ID型：超疲労耐久性筋線維）は、筋小胞体から放出されるカルシウムイオンを筋線維内に高いレベルで維持して持続的な筋運動に適応し、高い脂肪代謝能力によってエネルギーを供給することで、超疲労耐久性を発揮することが判明した。ウシの筋線維型分化においては、Sirtuin1によって活性化したPGC-1αがミトコンドリアを増生するともにIIA型筋線維への変移が進行し、さらにⅠ型筋線維への分化誘導時にミトコンドリアでSirtuin3が発現上昇することが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] 筋線維型と食肉のおいしさ ―反芻動物特異的Ⅰ型筋線維の産肉論的機能形態学解析― (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邊康一
  • 雑誌名: 東北畜産学会報 巻: 66
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Serotonin improves high fat diet induced obesity in mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe H.†, Nakano T.†, Saito R.†, Akasaka D., Saito K., Ogasawara H., Minashima T., Miyazawa K., Kanaya T., Takakura I., Inoue N., Ikeda I., Chen X., Miyake M., Kitazawa H., Shirakawa H., Sato K., Tahara K., Nagasawa Y., Rose M.T., Ohwada S., Watanabe K., Aso H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 号: 1 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0147143
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The regulation of oxytocin receptor gene expression during adipogenesis (2015)
  • 著者名/発表者名: Yi KJ, So KH, Hata Y, Suzuki Y, Kato D, Watanabe K, Aso H, Kasahara Y, Nishimori K, Chen C, Katoh K, Roh SG
  • 雑誌名: J Neuroendocrinology 巻: 27 号: 5 ページ: 335-342
  • DOI: 10.1111/jne.12268
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The stimulatory effect of plasma samples from fattening cattle on adipogenesis related gene expression in preadipocyte cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi WATANABE, Xiangning CHEN, Noriaki SHOJI, Ryo SAITO, Tatsuya NAKANO, Kazuki SAITO, Keisuke SUMIYOSHI, Michael T. ROSE, Natumi OKADA, Kouichi WATANABE and Hisashi ASO
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 86 号: 7 ページ: 698-706
  • DOI: 10.1111/asj.12344
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Myostatin alters glucose transporter-4 (GLUT4) expression in bovine skeletal muscles and myoblasts isolated from double muscled (DM) and normal muscled (NM) Japanese shorthorn cattle. (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, K. Sato, T. Yamaguchi, M. Miyake, H. Watanabe, Y. Nagasawa, E. Kitagawa, S. Terada, M. Urakawa, M. T. Rose, C. D. McMahon, K. Watanabe, S. Ohwada, T. Gotoh, H. Aso
  • 雑誌名: Domestic Animal Endocrinology 巻: 48 ページ: 62-68
  • DOI: 10.1016/j.domaniend.2014.01.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 経口投与したセロトニンの抗肥満作用と骨格筋エネルギー代謝に与える影響の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 日高湧介・寺田俊介・佐藤勝祥・海野 剛・田口輝明・陳 香凝・浦川めぐみ・渡邊康一・野地智法・麻生
  • 学会等名: 第121回日本畜産学会大会
  • 発表場所: 日本獣医生命科学大学（東京都武蔵野市）
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] ウシID型筋線維の脂肪代謝能に関する免疫組織化学的解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 對木陽淳・佐藤貴俊・野地智法・麻生 久・渡邊康一
  • 学会等名: 第121回日本畜産学会大会
  • 発表場所: 日本獣医生命科学大学（東京都武蔵野市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] 反芻動物特異的Ⅰ型筋線維の産肉論的機能形態学解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡邊康一
  • 学会等名: 第65回東北畜産学会大会
  • 発表場所: 東北大学農学部（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-08-27
  • 招待講演
• [学会発表] 反芻動物特異的I型筋線維サブタイプの免疫組織化学的特性の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤貴俊・白須直樹・櫻田隆大・野地智法・麻生 久・渡邊康一
  • 学会等名: 第119回日本畜産学会大会
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] ウシ骨格筋への低周波電気刺激によるID型筋線維の誘導 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤貴俊・白須直樹・櫻田隆大・野地智法・麻生 久・渡邊康一
  • 学会等名: 第64回東北畜産学会大会
  • 発表場所: 福島市・コラッセふくしま
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] 食肉と乳製品の食品組織学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邊康一
  • 学会等名: 第66回日本家政学会大会・食品組織部会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2014-05-23 – 2014-05-25
• [学会発表] ウシ最長筋における筋線維型移行に伴う筋タンパク質分解系の発現解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白須直樹・佐藤貴俊・櫻田隆大・野地智法・麻生 久・渡邊康一
  • 学会等名: 第118回日本畜産学会大会
  • 発表場所: つくば市
• [学会発表] 成長および飼養管理の違いが日本短角種の筋線維型構成割合に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小笠原英毅・岡田海渡・小林美里・小路晶子・渡邊康一・麻生 久・寳示戸雅之
  • 学会等名: 第118回日本畜産学会大会
  • 発表場所: つくば市
• [学会発表] Immunohistochemical profiles of a ruminant-specific type I myofiber in the bovine skeletal muscles: Type ID myofiber revisited. (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K., Sakurada T., Shirasu N., Sato T., Nochi T., Aso H.
  • 学会等名: International Symposium on Morphological Sciences (XXIII ISMS 2013)
  • 発表場所: 新潟市
• [学会発表] 放牧飼養が日本短角種の枝肉成績と筋線維型構成割合に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小笠原英毅・岡田海渡・小林美里・渡邊康一・麻生 久・寳示戸雅之
  • 学会等名: 第117回日本畜産学会大会
  • 発表場所: 新潟市
• [図書] 獣医組織学 第6版 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邊康一・麻生 久
  • 総ページ数: 364
  • 出版者: 学窓社