魚類が示す筋肉の高い再生能力と成長能力を可能にする分子メカニズムを探る

• 研究課題/領域番号: 26292112
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 水圏生命科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 木下 滋晴 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (40401179)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2016年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: 筋肉 / 魚 / 終生成長 / 老化 / 魚類 / 再生 / 水産学 / 再生・成長 / 成長 / ゼブラフィッシュ / 筋衛星細胞 / 筋成長 / ミオシン重鎖 / プロモーター / 転写因子

研究成果の概要

ヒトの筋肉は加齢により減弱するが、魚類では、筋線維が生涯増え続ける。 こうした魚の「終生成長」は、魚の成長と哺乳類の加齢性筋肉減弱を理解する上で重要だが、その機構は不明である。 本研究では新生筋線維維で発現する遺伝子に着目し、その発現には、筋修復に関わるNFATが寄与することを示した。 また、加齢に伴い、魚類筋肉でMSTN/GDF11およびTORシグナルが低下することを示した。 逆にTORの活性化は筋肉における老化を促進した。 こうした結果は、TORシグナルによる老化抑制とNFATおよびMSTN / GDF11シグナルによる筋幹細胞の維持が、魚類筋肉の終生成長の分子基盤であることを示している。

研究成果

• [雑誌論文] Cellular muscle growth and molecular cloning and expression of growth-related gene of Malaysian Mahseer Tor tambroides larvae fed with live and formulated feeds in indoor nursery rearing system (2017)
  • 著者名/発表者名: Md Asaduzzaman, Daisuke Ikeda, Md Abdul Kader, Shigeharu Kinoshita, Mazlan Abd Ghaffar, Ambok Bolong Abol-Munafi
  • 雑誌名: Aquaculture Reports 巻: 5 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.aqrep.2016.11.002
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Dietary supplementation of inosine monophosphate promotes cellular growth of muscle and upregulates growth-related gene expression in Nile tilapia Oreochromis niloticus (2016)
  • 著者名/発表者名: Md. Asaduzzaman, Daisuke Ikeda, Ambak Bolong Abol-Munafi, Mahbuba Bulbul, Md. Eaqub Ali, Shigeharu Kinoshita, Shugo Watabe, Md. Abdul Kader
  • 雑誌名: Aquaculture 巻: 468 ページ: 109-114
  • DOI: 10.1016/j.aquaculture.2016.10.033
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evolution and Distribution of Teleost myomiRNAs: Functionally Diversified myomiRs in Teleosts (2016)
  • 著者名/発表者名: Bhuiyan Sharmin Siddique, Shigeharu Kinoshita, Chaninya Wongkarangkana, Shuichi Asakawa, Shugo Watabe
  • 雑誌名: Marine Biotechnology 巻: 18 号: 3 ページ: 436-447
  • DOI: 10.1007/s10126-016-9705-9
• [雑誌論文] Regulation of gene expression mediating indeterminate muscle growth in teleosts. (2015)
  • 著者名/発表者名: A. K. Shakur Ahammad, Shigeharu Kinoshita, Md. Asaduzzaman, Shuichi Asakawa and Shugo Watabe
  • 雑誌名: Mech. Development 巻: in press ページ: 53-65
  • DOI: 10.1016/j.mod.2015.02.006
  • 査読あり
• [学会発表] Increased TOR Signaling and Accelerated Aging of Growth Hormone-Transgenic Zebrafish (2017)
  • 著者名/発表者名: Abdallah Khairy Elbialy・WangTong Wang・Shigeharu Kinoshita・Shuichi Asakawa・Shugo Watabe
  • 学会等名: 2017年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京・品川）
  • 年月日: 2017-03-26
• [学会発表] 魚類筋肉の終生成長とTORおよびミオスタチン/GDF11シグナル (2017)
  • 著者名/発表者名: 汪婉桐・木島祐輔・當間祥五・Abdallah Khairy Elbialy・張翔・ 水越美咲・五十嵐洋治・木下滋晴・浅川修一・ 鈴木穣・渡部終五
  • 学会等名: 2017年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京・品川）
  • 年月日: 2017-03-26
• [学会発表] 加齢による骨格筋の遺伝子発現変化に関する哺乳類と魚類の違いの検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 汪婉桐・當間祥五・Abdallah Khairy Elbialy・Zhang Xiang・水越美咲・五十嵐洋治・木下滋晴・Md. Shaheed Reza・渡部終五・浅川修一
  • 学会等名: 第18回マリンバイオテクノロジー学会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道・函館）
  • 年月日: 2016-05-28
• [学会発表] 魚類筋肉の終生成長と遺伝子発現制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木下滋晴・Ahammad A.K. Shakur・當間祥五・汪婉桐・Abdallah Khairy Elbialy・Md. Asaduzzaman・浅川修一・渡部終五
  • 学会等名: 第18回マリンバイオテクノロジー学会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道・函館）
  • 年月日: 2016-05-28
• [学会発表] The implication of the specific myosin heavy chain gene in indeterminate muscle growth in teleosts (2016)
  • 著者名/発表者名: Shigeharu Kinoshita, A.K. Ahammad Shakur, Md. Asaduzzaman, Shuichi Asakawa, Shugo Watabe
  • 学会等名: The 7th World Fisheries Congress
  • 発表場所: 釜山（韓国）
  • 年月日: 2016-05-23
  • 国際学会
• [学会発表] 魚類筋肉の終生成長過程で遺伝子の発現を 制御するプロモーターの活性について (2016)
  • 著者名/発表者名: 木下滋晴・Ahammad A.K. Shakur・當間祥五・汪婉桐・Abdallah Khairy Elbialy・Md. Asaduzzaman・浅川修一・渡部終五
  • 学会等名: 平成28年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京都・品川区）
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] ゼブラフィッシュ骨格筋における加齢に伴う遺伝子発現変化の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 汪婉桐・當間祥五・Abdallah Khairy Elbialy・Zhang Xiang・水越美咲・五十嵐洋治・木下滋晴・Md. Shaheed Reza・渡部終五・浅川修一
  • 学会等名: 平成28年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京都・品川区）
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] The Myosin Heavy Chain Gene Promoter Associated with Indeterminate Muscle Growth of Teleost (2015)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, Shigeharu ; Ahammad, AK SHakur ; Asaduzzaman, Md ; Asakawa, Shuichi ; Watabe, Shugo
  • 学会等名: 9th European Zebrafish Meeting
  • 発表場所: Oslo (Norway)
  • 年月日: 2015-06-28
• [学会発表] 魚類骨格筋をモデルとした筋肉タイプ特異的な遺伝子発現におけるエピジェネティクスの寄与の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上野惟・木下滋晴・陳盈光・渡部終五・浅川修一
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京）
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [学会発表] Evolutional features and functions of teleost myomiRNAs (2015)
  • 著者名/発表者名: Bhuiyan Sharmin Siddique, Shigeharu Kinoshita, Chaninya Wongwarangkana, Shuichi Asakawa and Shugo Watabe
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京）
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [学会発表] 魚類骨格筋をモデルとした筋肉のタイプ特異的な遺伝子の発現制御機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上野惟・陳盈光・浅川修一・木下滋晴
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Torafugu MYHM2528-1promoter in zebrafish: The regulatory mechanism of its expression in relation to indeterminate muscle growth (2014)
  • 著者名/発表者名: Ahammad A K Shakur, Shigeharu Kinoshita, Md. Asaduzzaman, Shuichi Asakawa and Shugo Watabe
  • 学会等名: 第20回小型魚類研究会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（東京）
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [学会発表] 魚類特有の筋成長過程で遺伝子の発現を誘導するプロモーターの活性についての検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: Ahammad A.K. Shakur・木下滋晴・Md. Asaduzzaman・浅川修一・渡部終五
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡）
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-21
• [学会発表] 魚類にみられる筋肉の終生成長と遺伝子発現制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: Ahammad A.K. Shakur・木下滋晴・Md. Asaduzzaman・浅川修一・渡部終五
  • 学会等名: 第16回マリンバイオテクノロジー学会
  • 発表場所: 三重大学（津）
  • 年月日: 2014-05-31 – 2014-06-01