リン脂質に結合する脂肪酸種の多様性による筋線維特性の制御

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K22814
• 研究機関: 静岡県立大学
• 研究代表者: 三浦 進司 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 教授 (10342932)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2021-03-31
• キーワード: リポクオリティ / ホスファチジルコリン / 骨格筋 / リモデリング / アシル基転移酵素

研究実績の概要

【背景・目的】骨格筋は収縮速度が速い速筋と、収縮速度が遅い遅筋に大別される。先行研究では、筋肉に含まれるPCに結合する脂肪酸種が筋肉のタイプごとに異なることが示唆されてきたが、その分子種の特定がなされていなかった。そのため、PC分子種の違いが生じる機序や、その生理的意義については未解明のままであった。我々はこれまで、速筋に16:0-PC (sn-1位に16:0が結合したPC) が多いこと、遅筋には16:0-PC加え18:0-PC (sn-1位に18:0が結合したPC) が多いこと、これにはPCに結合する脂肪酸の入れ替えをするアシル基転移酵素Aが関与することを明らかにしている。本年度の研究では、アシル基転移酵素AによるPCクオリティ調節の生理的意義について解明することとした。
【方法】アシル基転移酵素Aを筋肉特異的に過剰発現したマウスを作出し、筋肉に含まれるPC分子種の変化、筋肉性状および運動能力への影響を解析した。
【結果】アシル基転移酵素A過剰発現マウスで骨格筋中の16:0-PCが減少、18:0-PCが増加した。また、筋線維径の低下を伴う筋肉重量の減少と、四肢握力および高負荷運動能力が低下することが明らかになった。
【考察・結論】アシル基転移酵素Aは、筋肉においてPCリモデリングを促進して18:0-PC量を増加させることが明らかになった。また、PCに結合する脂肪酸種の変化が筋肉の性質や機能に大きく影響することが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Differences in phosphatidylcholine profiles and identification of characteristic phosphatidylcholine molecules in meat animal species and meat cut locations (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Shunsuke、Kato Shigeki、Senoo Nanami、Miyoshi Noriyuki、Morita Akihito、Miura Shinji
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 85 ページ: 1205～1214
  • DOI: 10.1093/bbb/zbab010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolomic analysis on blood of transgenic mice overexpressing PGC-1α in skeletal muscle (2021)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto Takumi、Uchitomi Ran、Hatazawa Yukino、Miura Shinji、Kamei Yasutomi
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 85 ページ: 579～586
  • DOI: 10.1093/bbb/zbaa059
  • 査読あり
• [雑誌論文] The presence of odd-chain fatty acids in Drosophila phospholipids (2020)
  • 著者名/発表者名: Sato Ayaka、Ohhara Yuya、Miura Shinji、Yamakawa-Kobayashi Kimiko
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 84 ページ: 2139～2148
  • DOI: 10.1080/09168451.2020.1790337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycerophospholipid profile alterations are associated with murine muscle‐wasting phenotype (2020)
  • 著者名/発表者名: Senoo Nanami、Miyoshi Noriyuki、Kobayashi Eri、Morita Akihito、Tanihata Jun、Takeda Shin'ichi、Miura Shinji
  • 雑誌名: Muscle & Nerve 巻: 62 ページ: 413～418
  • DOI: 10.1002/mus.26993
  • 査読あり
• [学会発表] 骨格筋を構成するリン脂質の「質」と機能性に関する研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 三浦進司
  • 学会等名: 日本生物工学会2020年度 第２回脂質駆動学術産業創生研究部会講演会
  • 招待講演
• [学会発表] 骨格筋リポクオリティの制御機構と運動およびPGC-1αの影響 (2020)
  • 著者名/発表者名: 三浦進司
  • 学会等名: 第63回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 持久運動トレーニングによる骨格筋リポクオリティの変化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 三浦菜穂、市田日和、梅林脩平、妹尾奈波、三好規之、守田昭仁、三浦進司
  • 学会等名: 第74回日本栄養・食糧学会大会
• [学会発表] 加齢性サルコペニアの骨格筋における代謝産物変化の網羅的解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 内富蘭、畑澤幸乃、妹尾奈波、吉岡潔志、藤田真理子、清水孝彦、三浦進司、小野悠介、亀井康富
  • 学会等名: 第74回日本栄養・食糧学会大会
• [学会発表] LPGAT1が筋線維タイプにおけるリン脂質クオリティと機能の相違を生み出す (2020)
  • 著者名/発表者名: 市田日和、梅林脩平、赤堀拓、妹尾奈波、佐藤友紀、三好規之、吉田卓矢、守田昭仁、杉浦悠毅、井上菜穂子、川名裕己、青木淳賢、藤井宣晴、眞鍋康子、亀井康富、三浦進司
  • 学会等名: 第74回日本栄養・食糧学会大会
• [図書] 生体におけるリン脂質の性状と機能性 (2020)
  • 著者名/発表者名: 機能油脂懇話会
  • 総ページ数: 152
  • 出版者: 建帛社
  • ISBN: 978-4-7679-6215-3