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本研究の目的は、哺乳動物の体内において分岐鎖アミノ酸 (BCAA) 分解を調節する酵素である分岐鎖αケト酸脱水素酵素キナーゼ (BDK) を脂肪組織特異的に欠損させることで、脂肪組織特異的BCAA欠乏動物を作製し、脂肪組織のBCAAが生理機能に与える影響について検討することである。。
BDK遺伝子のエクソン9-12 (BDKの活性部位をコードするエクソン) をloxPで挟み込んだマウス (BDK-floxedマウス) と、脂肪組織を中心に発現するアディポネクチンのプロモーター配列をもつCreリコンビナーゼ遺伝子を導入したトランスジェニックマウスとを交配させるさせることで、Creトランスジーンを持つ (Cre+) BDK-floxedヘテロマウスを作製した。さらに、これらのマウスを交配させることで (Cre+) BDK-floxedホモマウスを作製した。
作製した (Cre+) BDK-floxedホモマウス の脂肪組織 (腎周囲脂肪、後腹膜脂肪、副睾丸周囲脂肪、褐色脂肪組織) およびその他の組織 (肝臓、骨格筋、心臓、腎臓、脾臓、脳)を採取し組織中のBDKをウェスタンブロット法で検出した結果、脂肪組織のみでBDKが欠損していることが確認された。この結果より、作製した(Cre+) BDK-floxedホモマウスを、脂肪組織特異的BDK-KOマウスとして続く試験に使用可能であることが確認された。
脂肪組織特異的BDK-KOマウスを絶食下で解剖し、脂肪組織および血液中のBCAA濃度を測定した結果、脂肪組織および血液中のBCAA濃度が低下することが明らかとなった。また、脂肪組織特異的BDK-KOマウスを24時間低温暴露し、脂肪組織のエネルギー代謝について検討した結果、脂肪組織特異的BDK-KOマウスの褐色脂肪組織においてエネルギー代謝が亢進する可能性が示唆された。
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