| 研究課題/領域番号 |
11670071
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
岸 恭一 徳島大学, 医学部, 教授 (80035435)
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| 研究分担者 |
手嶋 茂忠 徳島大学, 医学部, 助手 (40304513)
二川 健 徳島大学, 医学部, 助手 (20263824)
六反 一仁 徳島大学, 医学部, 助教授 (10230898)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| キーワード | 廃用性筋萎縮 / カテプシン / カルパイン / プロテアソーム / システイン添加 / ミトコンドリア遺伝子 |
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| 研究概要 |
申請者等は、宇宙開発事業団と共同で無重力による筋萎縮に有効な食事(宇宙食)の開発を進める中で、無重力により萎縮した筋細胞では、ユビキチン-プロテアソーム蛋白質分解系が亢進し(FASEB J,in press)、ミトコンドリア遺伝子(NADH dehydrogenase,16S ribosome RNAなど)の発現が異常をきたすことを示した。標的蛋白質がユビキチン化されることが、ユビキチン-プロテアソーム蛋白質分解系の活性化の最も重要なステップである。本研究では、そのユビキチン化を促進する因子として、ミトコンドリアから放出される活性酸素に注目した。そこで、食事中の含硫アミノ酸を多く含む食事を尾部懸垂ラットに与えたところ、尾部懸垂による筋萎縮(廃用性筋萎縮モデル)を有意に抑制できた。また、尾部懸垂ラットの筋肉中のユビキチン化された蛋白質やミオシン重鎖の分解産物もコントロールに比べ減少していた。これらの所見より、含硫アミノ酸のSH基が、ラジカルスカベンジャーとして作用し、ミトコンドリアから遊離した活性酸素を中和していることが示唆された。本研究は、抗酸化作用を有する栄養素が、廃用性筋萎縮に有効であることを強く示すものである。現在、より強い抗酸化作用を有するビタミンEの投与実験を行っている。残念ながら、これら抗酸化物質は、ミトコンドリア遺伝子の発現異常を是正することはできず、ミトコンドリアからの活性酸素の放出を直接抑制することはできなかった。今後、無重力や寝たきりがどのようなメカニズムでミトコンドリア遺伝子の発現に異常を引き起こすのかを検討していく必要がある。
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