• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実績報告書

タンパク分解系に着目した筋幹細胞調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J00431
研究機関長崎大学

研究代表者

北嶋 康雄  長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 特別研究員(SPD) (70734416)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
キーワード骨格筋 / 筋幹細胞 / タンパク分解系
研究実績の概要

本研究では、骨格筋幹細胞特異的プロテアソーム機能不全マウスを用い、骨格筋幹細胞におけるプロテアソームの役割について明らかにすることを目的とする。筋幹細胞特異的にプロテアソーム機能不全を起こすために、筋幹細胞特異的なPax7プロモーター下流にCre組換え酵素を挿入したPax7-CreERT2マウスを用いて筋幹細胞特異的プロテアソーム不全マウス(KOマウス)を作出した。KOマウスからFACS(Fluorescence Activated Cell Sorting)を使って、幹細胞を単離し、qPCRにより目的遺伝子が有意に発現低下していたことから、系がうまくいっていることを確認した。また、これらの細胞を用いてプロテアソーム活性を評価したところ、KOマウス由来の筋幹細胞において有意に活性低下を示した。この系統マウスの休止期の筋幹細胞のトランスクリプトーム解析を行ったところ、細胞周期、プロテアソーム関連、老化関連の遺伝子発現が大きく変動していた。この遺伝子発現データは本研究課題の基盤的データになると考える。細胞増殖能をEdU取り込みで評価したところ、KO由来の筋幹細胞では細胞増殖が有意に抑制されており、これはqPCRでの細胞増殖に関わる遺伝子発現の低下とも一致していた。これらは、トランスクリプトーム解析での細胞周期のデータとも一致していた。今後、筋幹細胞の活性化後にノックアウトを誘導した幹細胞サンプルでのトランスクリプトーム解析も計画している。筋幹細胞の休止期にノックアウトを誘導したときと、活性化後にノックアウトを誘導したときの遺伝子発現パターンが異なっていた。これはタンパク分解系が幹細胞の休止期と活性化後で働きが異なることを示唆している。次年度以降はこの点にも注目して解析を進めたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

遺伝子発現や活性の解析により幹細胞特異的にタンパク分解系不全を起こしていることが確認できた。また、網羅的データや細胞増殖のデータなどもほぼ計画どおりに行うことができた。

今後の研究の推進方策

研究計画どおり進んでいるため、引き続き進めていきたい。また、研究を進めていく上で、新たにタンパク分解系が幹細胞の休止期と活性化後で働きが異なることがわかってきた。次年度以降は当初の研究計画に加えて、この点にも注目して解析を進める。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Activation of the hypoxia-inducible factor pathway induced by prolyl hydroxylase domain 2 deficiency enhances the effect of running training in mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Nunomiya A, Shin J, Kitajima Y et al.
    • 雑誌名

      Acta Physiol

      巻: 220(1) ページ: 99-112

    • DOI

      10.1111/apha.12751

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nrf2-Mediated Regulation of Skeletal Muscle Glycogen Metabolism.2016

    • 著者名/発表者名
      Uruno A, Yagishita Y, Katsuoka F, Kitajima Y et al.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol

      巻: 36(11) ページ: 1655-72

    • DOI

      10.1128/MCB.01095-15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition).2016

    • 著者名/発表者名
      Klionsky DJ,…, Kitajima Y et al.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 12 ページ: 1-222

    • DOI

      10.1080/15548627.2015.1100356

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Visualizing the Functional Heterogeneity of Muscle Stem Cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Kitajima Y, Ogawa S, Ono Y
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: - ページ: 183-93

    • DOI

      10.1007/7651_2016_349

    • 査読あり
  • [学会発表] サテライト細胞研究におけるPax7ノックインマウスの応用2017

    • 著者名/発表者名
      北嶋康雄、小野悠介
    • 学会等名
      第5回骨格筋生物学研究会
    • 発表場所
      東京都目黒区(東京大学)
    • 年月日
      2017-03-03 – 2017-03-05
  • [学会発表] シンポジウム3:体力科学分野における科学的検証法~分野間における共通点と違い~ 分子生物学分野における研究目的と用いられる研究手法2016

    • 著者名/発表者名
      北嶋康雄
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      岩手県盛岡市(いわて県民情報交流センター)
    • 年月日
      2016-09-23 – 2016-09-25
    • 招待講演
  • [図書] Role of the Ubiquitin-Proteasome Pathway in Skeletal Muscle.2017

    • 著者名/発表者名
      Kitajima Y, Suzuki N.
    • 総ページ数
      292
    • 出版者
      Springer

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2018-10-10  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi