| 研究領域 | 宇宙からひも解く新たな生命制御機構の統合的理解 |
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| 研究課題/領域番号 |
15H05937
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
東谷 篤志 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (40212162)
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| 研究分担者 |
東端 晃 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 有人宇宙技術部門, 主任研究開発員 (30360720)
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| 研究期間 (年度) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| キーワード | 重力 / 筋萎縮 / メカノトランスダクション / ドーパミン / BMP/TGF-b / カルシウムシグナル / 宇宙滞在 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では宇宙実験ならびに地上での様々な培養条件下で、線虫のどのようなメカノセンサー分子・神経細胞系を介して、筋、代謝変化へと適応応答するのか、分子遺伝学的かつ網羅的なオミクス解析を行った。その結果、宇宙微小重力下で成長した線虫では、筋の発達抑制ならびにミトコンドリア活性の低下、その上位で運動神経から放出される成長因子BMPと、感覚神経におけるドーパミンのいずれもが低下し、神経から筋の運動能力に影響することを明らかにした。また、ミトコンドリア障害から筋萎縮に至る機構は、筋細胞質でCa2+が過剰蓄積しFurin、MMPsの活性化、ECMの分解が筋崩壊の主な過程であることを証明した。
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| 自由記述の分野 |
分子遺伝学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
筋細胞におけるミトコンドリア障害からその萎縮に向かうメカニズムの解明は、老化に伴う筋萎縮機構に通じる。今回、Ca2+過剰が筋細胞のECM分解を促し、最終的に筋細胞の崩壊プロセスが進行することを明らかにしたが、この機構は加齢や筋ジストロフィー症においても同様にみられることから、ECMの分解に関わるMatrix Metalloprotease (MMP)やその活性化酵素FurinもいずれもCa2+依存性のendopeptidasesなど分解に関わる酵素の抑制は、宇宙フライト時における筋細胞の萎縮、崩壊のみならず加齢や疾病による筋萎縮を抑えるターゲット分子になることが示唆された。
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