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2017 年度 実施状況報告書

骨格筋から発見された新規マイオカイン分子の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K19920
研究機関首都大学東京

研究代表者

眞鍋 康子  首都大学東京, 人間健康科学研究科, 准教授 (60467412)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワードマイオカイン / 骨格筋
研究実績の概要

運動がもたらす多様な健康効果は、骨格筋から分泌されるマイオカインによってもたらされるという研究が進展している。しかし、これまでにマイオカインと報告されているものは、実際には「新規」ではない。それらは過去に骨格筋以外の臓器で分泌タンパク質として知られていたものが、骨格筋でも分泌されることが明らかになったものである。本研究では、次世代シーケンス法によるトランスクリプトーム解析から発見された新規マイオカイン(仮称#30020)が、骨格筋でペプチド・タンパク質に翻訳され、分泌され、生理的な役割を生じさせるかどうかを明らかにすることを目的としている。
H29年度はヒト骨格筋から#30020のクローニングを行った。次世代シークエンス解析から得られた#30020の遺伝子配列を元にクローニングを実施し、予想通り5.7kの遺伝子がクローニングできた。これを今後の実験ツールとして使うため、タグが付加されていない発現ベクター、または、N末、C末にHA-tagを付加した発現ベクターを作製した。HA-tagを付加した発現ベクターをマウスの下肢にエレクトロポレーション法により一過性に発現させ、タンパク質として発現しているかをHA抗体をもちいて検証したところ、#30020はタンパク質として発現することが明らかとなった。今後は、#30020そのものの抗体で発現を確かめる必要があるために、30020分子のペプチド断片(C末をターゲットとする)に対する抗体を作製してさらに検証をすすめる予定である。

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

H29年度はヒト骨格筋から#30020のクローニングを行った。次世代シークエンス解析から得られた#30020の遺伝子配列を元にクローニングを実施し、予想通り5.7kの遺伝子がクローニングできた。これを今後の実験ツールとして使うため、タグが付加されていないベクター、または、N末、C末にHA-tagを付加した発現ベクターを作製した。
マウス下肢の一方にTagつきのベクターを、もう片脚にはemptyベクターをエレクトポレーション法で導入し、強制発現させた。2週間後に骨格筋を摘出し、#30020がタンパク質として発現しているかを、HA抗体を用いて検証した。その結果、N末、C末のtagの位置に関わらず、タグ付き#30020を過剰発現させたマウスの骨格筋ではタンパク質として発現していることが明らかとなった。
以上の本年度の結果から、当初の予定通り目的遺伝子のクローニングを終えたことから、おおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

H29年度には#30020がタンパク質レベルで骨格筋に発現することをHA抗体をもちいて明らかにしたため、H30年度は#30020抗体を用いて検証する。マウス下肢の1方に#30020-HAtagベクターを、もう片脚にはemptyベクターを導入し、強制発現させる。それぞれの筋を回収し、作製した#30020抗体と、HA抗体を用いて発現を検証する。
骨格筋での発現が検証できたら、骨格筋培養細胞に強制発現させる。過剰発現させた骨格筋細胞の培養上清を回収・濃縮して、ウェスタンブロッティングに供して、分泌されるか否かを検討する。もし何の刺激も与えないときに分泌が確認できなかった場合は、骨格筋細胞に電気的な刺激を与えて収縮させ、収縮させた培養上清を用いて検討する。また、#300020は切断サイトが予測されていることから、N末のシグナル配列が切断されるならば、1.2 kDaのC末側ペプチドが分泌型として検出される可能性もある。分泌型は分子量が小さく、ウェスタンブロッティングでの検証は難しいため、ELISA法または質量分析法により検証することも考慮する。
さらに、骨格筋での局在を明らかにするため、強制発現させた骨格筋から凍結横断切片を作製し、免疫染色法により#30020の細胞内での局在を明らかにする。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] マイオカインは運動模倣薬となるか?2018

    • 著者名/発表者名
      眞鍋康子
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 138 ページ: 1285-1290

    • DOI

      https://doi.org/10.1248/yakushi.18-00091-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 骨格筋から分泌されるマイオカインの役割2018

    • 著者名/発表者名
      眞鍋康子
    • 雑誌名

      FOOD Style21

      巻: 22 ページ: 53-56

  • [雑誌論文] 運動療法の科学的機序2017

    • 著者名/発表者名
      眞鍋康子
    • 雑誌名

      糖尿病専門新聞『DITN』

      巻: 471 ページ: -

  • [雑誌論文] マイオカインによる代謝への影響2017

    • 著者名/発表者名
      眞鍋康子
    • 雑誌名

      理学療法ジャーナル

      巻: 51 ページ: 535-541

    • DOI

      https://doi.org/10.11477/mf.1551200902

  • [雑誌論文] 運動は本当に健康によいのか?2017

    • 著者名/発表者名
      眞鍋康子,藤井宣晴
    • 雑誌名

      医薬ジャーナル

      巻: 53 ページ: 111-115,

  • [雑誌論文] 運動の代謝作用と不活動2017

    • 著者名/発表者名
      眞鍋康子、藤井宣晴
    • 雑誌名

      実験医学増刊

      巻: 35 ページ: 99-104

  • [雑誌論文] 骨格筋から分泌されるホルモン(マイオカイン)の探索2017

    • 著者名/発表者名
      眞鍋康子
    • 雑誌名

      日本運動生理学雑誌

      巻: 24 ページ: 7-12

  • [雑誌論文] Role of satellite cells in skeletal muscle plasticity, beyond muscle regeneration.2017

    • 著者名/発表者名
      Tamura K, Furuichi Y, ManabeY, Fujii NL
    • 雑誌名

      J Phys Fitness Sports Med

      巻: 6 ページ: 89-93

    • DOI

      10.7600/jpfsm.6.89

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dammarane-type triterpene extracts of Panax notoginseng root ameliorates hyperglycemia and insulin sensitivity by enhancing glucose uptake in skeletal muscle2017

    • 著者名/発表者名
      Kitamura K, Takamura Y, Iwamoto T, Nomura M, Iwasaki H, Ohdera M, Murakoshi M, Sugiyama K, Matsuyama K, Manabe Y, Fujii NL, Fushiki T
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 81 ページ: 335-342

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1246173.

    • 査読あり
  • [学会発表] 骨格筋から分泌され脂肪細胞に作用するマイオカインの探索(シンポジウム)2017

    • 著者名/発表者名
      藤井宣晴,田村晃太郎,井上(後藤)菜穂子,眞鍋康子,古市泰郎
    • 学会等名
      第35回日本肥満治療学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨格筋量の維持のための要因 “基礎研究の視点から” (シンポジウム)2017

    • 著者名/発表者名
      藤井宣晴,古市泰郎,眞鍋康子
    • 学会等名
      第72回日本体力医学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨格筋における細胞内情報伝達とサルコペニア(シンポジウム)2017

    • 著者名/発表者名
      藤井宣晴,眞鍋康子,古市泰郎
    • 学会等名
      第4回日本サルコペニア・フレイル学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 内分泌器官としての骨格筋2017

    • 著者名/発表者名
      眞鍋康子
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Peroxiredoxin6のマイオカインとしての生理的意義の検証2017

    • 著者名/発表者名
      眞鍋康子, 武藤敬正, 山田健一朗, 片倉健悟, 青木友那, 古市泰郎, 坂井貴臣, 藤井宣晴
    • 学会等名
      第71回日本栄養食糧学会
  • [学会発表] Effect of chronic muscle contraction on endurance-training-associated protein expression in mouse primary cultured myotubes2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Mita, Miyuki Ito, Mio Yamada, Yasuro Furuichi, Yasuko Manabe, Nobuharu L. Fujii
    • 学会等名
      The 3rd Congress, International Academy of Sportology
    • 国際学会
  • [産業財産権] 骨格筋初代細胞の培養液2017

    • 発明者名
      古市泰郎、眞鍋康子、藤井宣晴
    • 権利者名
      古市泰郎、眞鍋康子、藤井宣晴
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      P2018-194A

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公開日: 2018-12-17  

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