運動時に活性化される骨格筋AMPキナーゼの調節機構と修飾因子に関する研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20500576
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 林 達也 京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 准教授 (00314211)
• 連携研究者: 森谷 敏夫 京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 教授 (90175638) ; 伏木 亨 京都大学, 大学院・農学研究科, 教授 (20135544)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: AMPキナーゼ / 骨格筋 / 運動 / 糖代謝 / エネルギー代謝 / シグナル伝達

研究概要

ヒトや動物が運動する際、骨格筋細胞内では5'-AMP-activated protein kinase (AMPK)と呼ばれる蛋白質リン酸化酵素の酵素活性が上昇し、骨格筋細胞の糖・脂質・エネルギー利用の活性化を誘導する。本研究では、ラット骨格筋において、分岐鎖アミノ酸ロイシンが運動時の骨格筋AMPK活性化を増強する可能性、及び、抗糖尿病性薬用植物やその薬理成分(桑葉水溶性抽出物、カフェイン、ベルベリン)が骨格筋AMPK 活性を急性的に亢進させる可能性を明らかにするとともに、その分子機構を解析した。

研究成果

• [雑誌論文] Caffeine activates preferentially α1-isoform of 5'AMP-activated protein kinase in rat skeletal muscle. (2011)
  • 著者名/発表者名: Egawa T, Hamada H, Ma X, Karaike K, Kameda N, Masuda S, Iwanaka N, Hayashi T.
  • 雑誌名: Acta Physiol (Oxf) 201 ページ: 227-238
  • 査読あり
• [雑誌論文] Berberine-induced activation of 5'AMP-activated protein kinase and glucose transport in rat skeletal muscles. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ma X, Egawa T, Kimura H, Karaike K, Masuda S, Iwanaka N, Hayashi T.
  • 雑誌名: Metabolism. 59 ページ: 1619-1627
  • 査読あり
• [雑誌論文] Percutaneous Electrical Muscle Stimulation Attenuates Postprandial Hyperglycemia in Obese and Pre-obese Japanese Men. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kimura T, Matsumoto K, Kameda N, Tanaka S, Hayashi T, Moritani T.
  • 雑誌名: Int J Sports Health Sci. 8 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leucine modulates contraction- and insulin-stimulated glucose transport and upstream signaling events in rat skeletal muscle. (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwanaka N, Egawa T, Satoubu N, Karaike K, Ma X, Masuda S, Hayashi T*.
  • 雑誌名: J Appl Physiol. 108 ページ: 274-282
  • 査読あり
• [雑誌論文] Caffeine acutely activates 5' AMP-activated protein kinase and increases insulin-independent glucose transport in rat skeletal muscles. (2009)
  • 著者名/発表者名: Egawa T, Hamada T, Kameda N, Karaike K, Ma X, Masuda S, Iwanaka N, Hayashi T*.
  • 雑誌名: Metabolism. 58 ページ: 1609-1617
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morus alba leaf extract stimulates 5'-AMP-activated protein kinase in isolated rat skeletal muscle. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ma X, Iwanaka N, Masuda S, Karaike K, Egawa T, Hamada T, Toyoda T, Miyamoto L, Nakao K, Hayashi T.
  • 雑誌名: J Ethnopharmacol. 122 ページ: 54-59
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for differential regulation of lactate metabolic properties in aged and unloaded rat skeletal muscle. (2009)
  • 著者名/発表者名: Masuda S, Hayashi T, Egawa T, Taguchi S.
  • 雑誌名: Exp Gerontol. 44 ページ: 280-288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation of dystrophin-glycoprotein complex and focal adhesion complex with myosin heavy chain isoforms in rat skeletalmuscle. (2009)
  • 著者名/発表者名: Masuda S, Hayashi T, Hashimoto T, Taguchi S.
  • 雑誌名: Acta Physiol (Oxf). 195 ページ: 483-494
  • 査読あり
• [学会発表] Caffeine acutelymodulates signaling mechanisms of glucose transport and protein synthesis in rat skeletal muscle. (2011)
  • 著者名/発表者名: 江川達郎, et al.
  • 学会等名: Inaugural International Academy of Sportology.
  • 発表場所: Tokyo.
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] Molecular analysis of caffeine-mediated anti-diabetic and diabetogenic effects in skeletal muscle. (2010)
  • 著者名/発表者名: 江川達郎, et al.
  • 学会等名: Nestle Nutrition Council Japan Symposium.
  • 発表場所: Kyoto.
  • 年月日: 2010-11-23
• [学会発表] シンポジウム最新運動療法-分子から心理まで「運動による糖尿病改善の分子機構-骨格筋代謝促進のメカニズム」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 林達也
  • 学会等名: 第29回臨床運動療法研究会
  • 発表場所: 大阪市.
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] 他カフェインによる骨格筋インスリンシグナル伝達の抑制 (2010)
  • 著者名/発表者名: 江川達郎
  • 学会等名: 第53回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] 黄連水溶性抽出物による骨格筋5'AMP-活性化プロテインキナーゼの急性活性化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 馬嘯他
  • 学会等名: 第53回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] 筋収縮による骨格筋糖輸送活性化とそのシグナル伝達におけるロイシン、イソロイシンの調節作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩中伸壮, 他
  • 学会等名: 第53回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] Muscle contraction as a physiological stimulator of glucose metabolism. (2010)
  • 著者名/発表者名: 林達也
  • 学会等名: 14th International Congress of Endocrinology.
  • 発表場所: Kyoto.
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] Leucine modulates contraction- and insulin-stimulated glucose transport and upstream signaling events in rat skeletal muscle. (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩中伸壮, et al.
  • 学会等名: 14th International Congress of Endocrinology.
  • 発表場所: Kyoto.
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] Coptis chinensis extract activates 5'AMP-activated protein kinase in rat skeletal muscle. (2010)
  • 著者名/発表者名: Xiao Ma, et al.
  • 学会等名: 14th International Congress of Endocrinology.
  • 発表場所: Kyoto.
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] Molecular analysis of caffeine-mediated anti-diabetic and diabetogenic effects in skeletal muscle: AMP kinase (AMPK) activation and insulin resistance. (2010)
  • 著者名/発表者名: 江川達郎, et al.
  • 学会等名: 14th International Congress of Endocrinology.
  • 発表場所: Kyoto.
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] カフェインの抗糖尿病・催糖尿病作用:骨格筋AMP キナーゼ活性化とインスリンシグナル抑制 (2009)
  • 著者名/発表者名: 江川達郎, 他
  • 学会等名: 第64回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] Evidence for differential regulation of lactate metabolic properties in aged and unloaded rat skeletal muscle. (2009)
  • 著者名/発表者名: 増田慎也, et al.
  • 学会等名: The 36th Congress of the International Union of Physiological Sciences.
  • 発表場所: Kyoto.
  • 年月日: 2009-07-31
• [学会発表] 植物性アルカロイドberberine によるラット骨格筋AMPキナーゼの活性化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 馬嘯, 他
  • 学会等名: 第52回日本糖尿病学会年次集会
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2009-05-22
• [学会発表] カフェインによるラット骨格筋5'AMP-activated protein kinase (AMPK)α1 アイソフォームの優先的活性化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 江川達郎, 他
  • 学会等名: 第52回日本糖尿病学会年次集会
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2009-05-22
• [学会発表] Caffeine can activates 5'AMP-activated protein kinase and increases insulin- independent glucose uptake in rat skeletal muscles. (2008)
  • 著者名/発表者名: 江川達郎, 他
  • 学会等名: 第64回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 大分市
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] カフェインによる骨格筋糖代謝と5'AMP-activated proteinkinase(AMPK)の活性化効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜田拓, 他
  • 学会等名: 第16回日本運動生理学会大会
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2008-08-02
• [学会発表] 老化および不活動に伴う骨格筋の乳酸生成・輸送・酸化能力の変化について (2008)
  • 著者名/発表者名: 増田慎也, 他
  • 学会等名: 第16回日本運動生理学会大会
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2008-08-02
• [学会発表] 水溶性桑葉抽出物による骨格筋AMPキナーゼの活性化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 馬嘯, 他
  • 学会等名: 第51回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2008-05-23
• [図書] 運動による骨格筋AMPキナーゼ活性の生理的意義In:分子糖尿病学の進歩2008(矢崎義雄監修) (2008)
  • 著者名/発表者名: 豊田太郎, 宮本理人, 林達也
  • 総ページ数: 129-135
  • 出版者: 金原出版
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.hayashilab.org/